Яку роль відіграють дороги в нашому підході до сталого розвитку? Розглянемо деякі амбітні ідеї, які вже реалізовуються по всьому світу.
Дороги стають «розумнішими»
Одним із тих, хто переосмислює дороги майбутнього, є голландський художник і новатор Даан Рузгаарде. Він відомий своїми проєктами так званої технопоезії, які досліджують взаємозв'язок між людьми, технологіями і простором. Окрім того, що Рузгаарде є творцем інтерактивної підлоги, яка виробляє електрику під час танців, він також запропонував багато ідей стосовно того, щоб зробити автомагістралі більш інтерактивними та стійкими. Спільно з Heijmans Infrastructure студія Рузгаарде розробила концепцію «Розумна дорога» (Smart Highway), яка поєднує в собі п'ять енергоефективних дорожніх проєктів.
Перший — проєкт «Сяючі вогні» (The Glowing Lights) — відкрився в Оссі (Нідерланди) 2014 року. Щоб зробити дорогу безпечнішою й водночас зекономити енергію, на 500-метрову ділянку автомагістралі нанесли смуги руху фотолюмінісцентною фарбою. Удень фарба поглинає сонячне світло, а вночі світиться тривалістю до восьми годин, показуючи водіям дорогу й розмітку на шляху.
Щоб попередити автомобілістів про зледеніле покриття, Рузгаарде пропонує використовувати чутливу до температури дорожню фарбу, — це в рамках проєкту «Динамічна фарба» (Dynamic Paint). При температурі вище нуля дорожня фарба залишається непомітною, однак при опусканні нижче нуля з'являються символи у вигляді сніжинок, які й сповіщають про несприятливі погодні умови.
Проєкт «Інтерактивне світло» (Interactive Light) спрямований на економію енергії вуличного освітлення у періоди, коли немає руху. Використовуючи датчики для виявлення автомобіля, що наближається, світло вмикається, а згодом тьмяніє, коли транспортний засіб проїхав відповідну ділянку. У такий спосіб можна суттєво уникнути витрат електроенергії на освітлення порожніх вулиць.
Ще один спосіб економії електроенергії на дорогах пропонується через проєкт «Вітрові ліхтарі» (Wind Lights). В основі цієї ідеї перебувають генератори так званих вертушок. Це пристрої, які обертаються завдяки вихорам повітря, що утворюються проїжджаючими повз транспортними засобами, і таким чином виробляють електроенергію для живлення вуличних ліхтарів.
П'ятий проєкт, який отримав назву «Індукційна смуга руху» (Induction Priority Lane), спрямований на зарядку електромобілів під час руху за допомогою індукційних котушок, вбудованих під асфальт.
Зарядка автомобілів під час руху
Ідея живлення транспортних засобів під час руху — ще теорія, однак доволі популярна й поступово втілюється у практику. Наприклад, ізраїльський стартап Електреон (Electreon) уже розробив технологію бездротової динамічної зарядки для електромобілів.
Технологія «Електреону» працює як для стаціонарних заправок, так і для бездротових електричних дорожніх систем. В основі ідеї лежить розміщення мідних котушок під дорожнім покриттям уздовж автомагістралей, стоянок, автовокзалів і т.д. Це дає змогу знизити вартість пального, скоротити викиди і збільшити робочий час електромобілів. Технологія «Електреону» використовується вже в п’яти містах.
Приміром, в Ізраїлі на автобусній зупинці залізничного вокзалу Тель-Авівського університету є майданчик для бездротової електричної зарядки. Він дає змогу електроавтобусам заряджатися під час посадки й висадки пасажирів, оптимізуючи період простою на першій зупинці маршруту. Проєкт також включає бездротову динамічну зарядку на «Електричній дорозі», яка з'єднує залізничний вокзал із сусіднім районом Рамат-Авів.
Ще один цікавий проєкт «Електреону» був реалізований на острові Готланд (Швеція). У рамках проєкту «Розумна дорога Готланд» (Smartroad Gotland) була електрифікована дорога, яка з'єднала місто Вісбі з місцевим аеропортом. Дорожні випробування показали, що крім приватних автомобілів, електрифіковану дорогу можуть успішно використовувати повністю електричні 40-тонні вантажівки і причепи, а також автобуси, заряджаючись під час руху.
Генерація енергії з доріг
Іншим рішенням для міст, де електричні автомобілі ще не стали популярними, є використання дорожнього покриття з метою вироблення електроенергії для прилеглих територій. Щоб досягти цього, китайська компанія Shandong Pavenergy розробила модифіковані сонячні панелі, які покривають трасу.
Сонячні панелі, вкриті пластиком, розміщені замість асфальту. Вони виробляють електроенергію і, таким чином, зберігають землі, які в іншому разі були б використані для встановлення цих сонячних панелей. Електроенергія, яка виробляється, може живити вуличні ліхтарі та інші придорожні споруди. У містах ця технологія може використовуватися для задоволення потреб в електроенергії домогосподарств без втрати потужностей при передачі.
Компанія Pavenergy також працює над двома проблемами щодо сонячної дорожньої технології, які роками турбували експертів, — це несуча здатність і тертя. Як запевняють у компанії, їхня тришарова конструкція із сонячних елементів може не тільки витримати постійний тиск у кілька тонн, але й прослужити 20 років, потребуючи значно менше замін поверхонь порівняно зі звичайним дорожнім покриттям. А для вирішення проблеми тертя розробники використовують складний полімер, який створює навіть трохи більше тертя, ніж звичайний асфальт.
Створення сонячного дорожнього покриття
На іншому кінці світу французька компанія Colas спільно з Французьким національним інститутом сонячної енергетики розробила аналогічну технологію сонячного шляху під назвою «Ватт-дорога» (Wattway). Як і в Pavenergy, сонячні дорожні панелі Colas підходять для всіх видів транспорту й характеризуються як надзвичайно міцні та стійкі до зносу. Однак основоположна ідея цих панелей дещо інша: оскільки панелі завтовшки всього кілька міліметрів, їх можна встановити просто на типове дорожнє покриття без будь-яких додаткових інженерних робіт, що значно спрощує процес експлуатації.
Використання такої поверхні не тільки дало б змогу живити вуличні ліхтарі чи міське обладнання чистою й відновлюваною енергією, а й було б чудовим рішенням для позамережевих районів, де щільність населення занадто низька, щоб рентабельно підключити його до електричної мережі.
На сьогодні близько 50 пілотних проєктів у всьому світі використовують технологію Wattway. Крім використання безпосередньо на автомобільних дорогах, сонячні батареї доводять свою ефективність також на велосипедних і пішохідних доріжках, стоянках, зарядних станціях для електромобілів та інших транспортних локаціях.
Скорочення викидів на дорогах
Хоча всі наведені вище нововведення повинні пройти перевірку часом, важливо й далі працювати над поліпшенням самих дорожніх покриттів. Щоб зменшити вплив дорожнього покриття на якість повітря, компанія Shell розробила новий бітумний продукт — Shell Bitumen FreshAir.
Завдяки новій молекулярній технології, Shell Bitumen FrashAir на 40% (порівняно зі звичайним бітумом) зменшує вплив шести із семи наявних забруднюючих речовин, що утворюються під час виробництва та прокладання дорожнього покриття. Хімічна реакція допомагає зменшувати кількість специфічних газів (таких як оксиди азоту, діоксид сірки, чадний газ, леткі органічні сполуки (ЛОС), а також тверді частинки на 2,5 і 10 мкм), перетворюючи їх на тверді частинки або мінімізуючи їх дію, переводячи в повітряно-крапельний стан, що зменшує негативний вплив на якість повітря і допомагає нейтралізувати запахи.
Технологія, розроблена у потужному науково-дослідному центрі Shell в Бангалорі (Індія), уже успішно випробувана у Великій Британії, Нідерландах, Франції, Таїланді та Гонконгу.
Усі ці новаторські ідеї також надзвичайно актуальні для України, де через війну було пошкоджено та зруйновано понад 25 000 км доріг. Вивчаючи та порівнюючи найкращі практики сьогодні, Україна може накопичити значний потенціал для відновлення своєї дорожньої інфраструктури у більш стійкий, функціональний та екологічний спосіб у майбутньому.
Джерела світлин: депозитарій компанії Shell.