Канут ли обледеневшие мосты в прошлое?

Чтобы предупредить частые в зимний период ДТП, чешские ученые разрабатывают покрытие дорог с подогревом. Канут ли обледеневшие мосты в прошлое? В Технологическом университете Брно обещают, что новинка в виде обогреваемого бетона появится на рынке в 2025 году.

Большинство ДТП из-за выезда автомобиля на обледенелое покрытие, на незаметный в зимний период «черный лед» происходит из-за того, что ухудшается управляемость автомобиля — водитель не всегда способен скорректировать динамику езды.

Бетон с примесью углерода

Опасное обледенение на мостах и тротуарах вскоре может уйти в прошлое. Специалисты Технологического университета города Брно предлагают бороться со снегом и льдом на дорогах с помощью бетона с подогревом. Они разрабатывают бетон, обладающий большой электропроводностью благодаря примеси углерода, который нагревается слабым электрическим током. Специалисты пропускают через него примерно тот же ток, какого достаточно для аккумуляторной дрели, что обеспечивает нагревание материала до 20°C.

Фото: VUT Brno

Перед Индржихoм Мелихаром стоят два бетонных блока. Сотрудник факультета строительства Технологического университета Брно прикрепляет зажимы к блоку с новым токопроводящим составом. Загораются четыре лампочки.

— Чтобы продемонстрировать электропроводность, мы собрали электрическую схему с четырьмя встроенными светодиодами. Сейчас мы подали напряжение в районе 6 вольт, по проводу у нас уже протекает ток в 1,3 ампера. Цель нашего исследования — разработать материал, который будет способен нагреваться.

При прикосновении к самому бетону, в который пропускается ток, и к электродам напряжение протекающего тока не ощущается, в отличие от температуры. Мы можем убедиться в том, что бетон явно потеплел. Это похоже на эффект обогреваемых в доме полов, когда они «выходят на режим».

Регулирование потребления

— Если ударит мороз -10 градусов по Цельсию, мы способны нагреть наш материал до 10°, однако это не очень-то желательно. Нам достаточно oбогреть асфальт выше точки замерзания, чтобы не тратить энергию понапрасну,

— объясняет Мелихар.

Фото: VUT Brno

На опасных участках таким образом можно было бы предотвратить образование наледи, гололедицы и гололеда. Ученые, проанализировав инженерные решения и методы расчета, хотят сократить расходы, регулируя цены материала использованием отработанного сырья. К тому же срок службы такого покрытия дольше, чем обычного, поэтому это экологично и экономично.

Насколько высоким окажется потребление энергии, также будет зависеть от общего объема нагретого бетона. Однако стоимость такой подстраховки безопасности пешеходов и транспорта будет снижена благодаря автоматизированной системе, которая будет подавать ток только тогда, когда это необходимо.

Фото: Michal Malý, Český rozhlas

— Обогрев использовался бы только тогда, когда идет снег или устанавливается морозная погода. Типичным примером являются мосты, которые обледеневают зимой, и гололед и наледь на автобусных остановках, тротуарах и в ряде других мест, где может помочь система обогрева бетона,

— перечисляет руководитель проекта и декан факультета строительства VUT Ростислав Дрохитка.

Использование отработанного сырья

Основной добавкой в токопроводящий бетон является углерод. Это так называемое вторичное сырье, в основном отходы, например, нефтехимической промышленности, но использоваться может и такой продукт неполного сгорания топлива как обыкновенная сажа. И даже если токопроводящий бетон будет стоить дороже обычного, именно использование вторичного сырья позволит снизить цену.

Мы пытаемся регулировать фактическую цену на эти отходы таким образом, чтобы она была идеально сопоставимой. Но, вероятно, разница составит порядка 10-20%,

— подсчитывает Дрохитка.

Разработка этих материалов проходит в сотрудничестве ученых с частной фирмой. Ожидается, что они выйдут на рынок с блоком автоматического управления в 2025 году.