W upały nie mięknie, w dni chłodne nie jest śliska. Taką nawierzchnię dróg wymyślono w Politechnice Gdańskiej

Szosy odporne na mrozy i skwary

Wiele wskazuje, że niebawem nie będziemy musieli obawiać się tak bardzo jak teraz, gołoledzi na ulicach. Dodatkowo, w skwarne dni asfalt nie będzie miękł. Tak się stanie, jeśli na szeroką skalę zostanie wdrożony w kraju i za granicą wynalazek Politechniki Gdańskiej, znacząco poprawiający odporność szos na wahania pogodowe. To innowacyjne ulepszanie polegać ma na wykorzystaniu cerezyny do stabilizacji temperatury samochodowych tras komunikacyjnych.

Autorami wynalazku są pracownicy naukowi Katedry Aparatury i Maszynoznawstwa Chemicznego Wydziału Chemicznego Politechniki Gdańskiej: Witold Lewandowski, Michał Ryms, Patrycja Wcisło, Hubert Denda, Ewa Klugmann-Radziemska. Efekt ich pracy każdy mógł obejrzeć podczas jubileuszowej, 10. edycji Targów Techniki Przemysłowej Nauki i Innowacji TECHNICON-INNOWACJE 2014, w Amber Expo, w Gdańsku.

Na zdjęciu: Eksponowanie wynalazku Politechniki Gdańskiej podczas Targów Techniki Przemysłowej Nauki i Innowacji TECHNICON-INNOWACJE.

Chodzi o sposób obniżania temperatury nawierzchni asfaltowych w dni upalne. Ma to się odbywać poprzez dodanie – do znajdujących się pod asfaltem warstw porowatego kruszywa – materiału zmiennofazowego, tzw. PCM (Phase Change Material). W PCM będzie gromadzić się część energii – podczas zmiany fazy stałej tego materiału w ciekłą. Dzięki temu temperatura nawierzchni drogi nie ulega przegrzaniu. Sekret: jak osiągać taki stan, chroniony jest prawem patentowym.

Twórcy ujawniają, że spośród wielu przebadanych materiałów PCM, najbardziej przydatnym do schładzania okazała się cerezyna – neutralny dla środowiska naturalnego produkt, powstały z destylacji ropy naftowej. Jako nośnik cerezyny wybrano kruszywo budowlane o nazwie: pollytag, otrzymywane z lotnych popiołów, powstających w procesie spalania w Elektrociepłowni w Gdańsku. Ulepszenie podbudowy asfaltu tym preparatem sprawi, że nawierzchnie szos nie będą tak bardzo jak teraz mięknąć podczas skwarnych dni. Nie będą powstawać koleiny i muldy.

Istota wynalazku polega też na innym podejściu do modyfikacji nawierzchni asfaltowych. Zamiast stosowania drogich komponentów, zwiększających wytrzymałość mieszanek asfaltowych w podwyższonej temperaturze, naukowcy z Politechniki Gdańskiej proponują tańsze – wspomniane już substancje PCM, których niewielki dodatek stabilizuje temperaturę asfaltu. W ciągu dnia kumulują one nadwyżkę energii słonecznej, chroniąc asfalt przed przegrzaniem. W ciągu nocy – oddając zmagazynowaną energię – ogrzewają go, zapobiegając kondensacji wilgoci – wynika z informacji, które przekazało nam Biuro Prasowe Politechniki Gdańskiej.

Wynalazek naukowców PG chronić może także przed szkodliwym oddziaływaniem temperatur poniżej zera. Hydrofilność (sprzyjanie wchłanianiu wilgoci) asfaltu powoduje, że w jego porach i pęknięciach gromadzi się woda – czytamy w materiałach, które otrzymaliśmy, odwiedzając stoisko Politechniki Gdańskiej, podczas Targów Techniki Przemysłowej Nauki i Innowacji TECHNICON-INNOWACJE 2014. Woda, zamarzając, rozsadza asfalt, sięgając coraz głębiej w nawierzchnię. Naukowcy z Politechniki Gdańskiej spodziewają się, że dodanie do asfaltu granulatu zawierającego hydrofobowy materiał  PCM – co teoretycznie jest możliwe przy mieszankach asfaltowych układanych na zimno – zmniejszy hydrofilność szos i dzięki temu wydłuży trwałość ich nawierzchni, zwiększy jej odporność na oddziaływanie mrozów. Trzeba to jednak jeszcze sprawdzić – podkreślają naukowcy. Konieczne jest potwierdzenie eksperymentalne tej teorii.

Zastosowanie przy budowie dróg pomysłu naukowców z Politechniki Gdańskiej ma duże znaczenie dla ochrony środowiska. Pollytag produkuje się z popiołów, które kiedyś wyrzucano – między innymi do Martwej Wisły, w rejonie miejscowości Błotnik, na Żuławach. Trzeba też mieć na uwadze, że asfalt, podgrzany przez Słońce do temperatury nawet ponad 70 stopni Celsjusza, uwalnia do powietrza szkodliwe substancje. Tym bardziej wynalazek ów powinien zostać jak najszybciej skomercjalizowany (wprowadzony do handlu), czyli znaleźć zastosowanie w praktyce, na szeroką skalę.

Kazimierz Netka