مركبات نانوية معدنية جديدة لتحسين جودة الأسفلت
اكتشف فريق بحثي من مركز هندسة الأرصفة بجامعة براونشفايغ التقنية في ألمانيا، ومعهد أبحاث سلامة الطاقة في جامعة سوانسي البريطانية، إمكانية استخدام مركبات السيليكا النانوية المصممة هندسيًا، لتكون مادة رابطة جديدة صديقة للبيئة في الأسفلت؛ لمنع تعرض الرصيف للرطوبة والتلف بمرور السنوات، كما وتخفض من درجات الحرارة.
وبحسب موقع NewsExplorer الإخباري، فإن هذا الاكتشاف يصنع فئة جديدة من تقنية خليط الأسفلت الدافئ، حيث تخلط هذه التقنية المواد الأسفلتية بتخفيض درجات الحرارة عند وضعها على الرصيف، وتقلل بشكل كبير من استهلاك الطاقة مع تقليل البخار، وتخفيض انبعاثات غازات الاحتباس الحراري أثناء إنتاج خلائط الأسفلت، وذلك عند مقارنتها بالأسفلت التقليدي.
وبين الباحثون أن المركب النانوي الجديد عبارة عن مادة منخفضة التكلفة وغير سامة، ويمكن أن تسد فجوة في تقنية خليط الأسفلت الدافئ، من خلال التأثير الكبير على ثباتها لفترة طويلة من الزمن.
من جانبه، شرح الباحث الرئيس في الدراسة الدكتور غوشتاسب شراغيان أن إضافة الجزيئات النانوية المقواة بالمعادن، تقلل من الانبعاثات المرتبطة بالأسفلت، وتزيد من عمر أرصفة الطرق، كما تتطلب تركيزات أقل وزناً بنسبة 0.3 % من المواد التجارية المستخدمة في خليط الأسفلت، وبالتالي لديها القدرة على حل بعض التحديات المرتبطة بالطرق الأقل متانة.
وخلصت نتائج دراسة الباحثين إلى أن التفاعل الجزيئي بين الجسيمات النانوية ومواد رابطة الأسفلت يمكن أن تكون بداية لتطبيقات نانوية جديدة في هندسة الأسفلت.
وعادةً ما تكون مواد رابطة الأسفلت الشائعة الاستخدام عرضةً للتلف بمرور السنوات؛ بسبب الحرارة والهواء وأشعة الشمس والماء، والتي لها تأثير ضار على جودة الرصيف، مما يقلل من متانته.
وبالمقارنة مع خليط الأسفلت التقليدي، يمكن لتقنيات خليط الأسفلت الدافئ أن تقلل من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بنسبة تصل إلى 15 %.
وأشار الفريق البحثي إلى أن خليط الأسفلت الدافئ ينتج في درجات حرارة أقل من الأسفلت العادي، والتي تصل إلى 40 درجة مئوية، وبالتالي فإن التحول إلى استخدامه في المملكة المتحدة سيوفر حوالي 61000 طن من ثاني أكسيد الكربون كل عام، وهو ما يعادل تقليل سفر السيارات لمسافة 300 مليون ميل.
