نحن جميعا نحب الفوز. حسنًا، إليك شيء أفضل – فوز محتمل للجانبين.
وباستخدام ما يمكن أن يكون نفايات صناعية في أرصفة الطرق الجديدة، فإن مستقبل الطرق السريعة والطرق الجانبية يمكن أن يقلل من التأثيرات على تغير المناخ وربما إنقاذ الأرواح.
أ تحليل جديد ويشير هذا إلى أن الاستعاضة عن الأرصفة الحضرية التقليدية بالطرق المصنوعة جزئياً من خبث الفولاذ المعاد تدويره من الممكن أن تقلل بشكل كبير من انبعاثات الغازات الدفيئة وتلوث الهواء، في حين تعمل أيضاً على الحد من صيانة الطرق (وبالتالي تقليل الاختناقات المرورية المزعجة المرتبطة بإصلاح الطرق أيضاً!).
إذا لم تسمع من قبل عن خبث الفولاذ، فأنت لست وحدك. إنه في الواقع منتج نفايات يخرج من عملية صهر خام الحديد أو الخردة المعدنية لصنع الفولاذ.
هذه المادة المتبقية عبارة عن مزيج من ثاني أكسيد السيليكون وأكاسيد المعادن ويمكن استخدامها لصنع خليط الأسفلت الإيبوكسي الخبث الفولاذي، أو SEAM.
يعتبر خبث الفولاذ مثاليًا للرصف لأن قوته العالية وبنيته الزاويّة تجعله مفيدًا لإنشاء مادة طريق متينة.
في هذه الدراسة، قام الباحثون بدمج SEAM مع مادة رابطة إسفلتية معدلة بالإيبوكسي، مما أدى إلى إنتاج مادة مصممة لتحمل التآكل والتشوه بشكل أفضل من الرصيف التقليدي.
إن الطريق الأكثر متانة يقلل من الإزعاج الاجتماعي وتلوث الهواء الناتج عن الازدحام المرتبط ببناء الطرق.
ولكن أيضا، مع تدهور الرصيف، تستخدم المركبات في الواقع المزيد من الوقود (وهو أمر مكلف في حد ذاته سواء من الناحية المالية أو من حيث الانبعاثات). لذلك، إذا تدهورت الطريق بشكل أقل، فهذا يوفر أيضًا على المركبات التي تسير عليها الغاز والديزل والتآكل.
في نموذج الباحثين، شكلت جميع تأثيرات مرحلة الاستخدام هذه حوالي 95 بالمائة من الانبعاثات و60 بالمائة من تكاليف عمر الطريق في السيناريوهات الأساسية.
على الرغم من أن معظم تكاليف أي طريق تحدث في مرحلة الاستخدام، إلا أن الباحثين أظهروا أن بناء SEAM يكلف أكثر، وينتج المزيد من الانبعاثات، ويولد المزيد من التلوث بالجسيمات الدقيقة خلال السنوات الأولى من استخدامه. ولكن الأهم من ذلك، أنه عندما يحتاج سطح الطريق التقليدي إلى الاستبدال (مما يؤدي إلى توليد تلك الانبعاثات مرة أخرى)، فإن انبعاثات الطريق المستندة إلى SEAM تستمر.
هذه المتانة الكبيرة للطرق القائمة على SEAM تغير المعادلة.
قام الباحثون بتصميم ثلاثة إصدارات تحتوي على 20 أو 35 أو 50 بالمائة من الإيبوكسي. كان من المفترض أن يستمر الرصيف التقليدي و20 بالمائة من مادة الإيبوكسي SEAM لمدة ست سنوات، في حين استمرت نسخة الإيبوكسي بنسبة 35 بالمائة لمدة تقدر بـ 15 عامًا والنسخة بنسبة 50 بالمائة لمدة 20 عامًا.
ومن خلال توزيع الانبعاثات وتكاليف البناء على فترة خدمة أطول ــ والحد من تكاليف الوقود والصيانة المرتبطة بتدهور الطرق ــ فإن الرصيف الأطول أمدا يمكن أن يعوض في نهاية المطاف عن بصمته الأمامية الأعلى.
حدد الباحثون تركيبة الإيبوكسي بنسبة 35% باعتبارها أفضل توازن ضمن السيناريوهات النموذجية الخاصة بهم: المزيد من الإيبوكسي يطيل عمر الرصيف، ولكن بما يتجاوز 35% تقريبًا، استقرت المكاسب البيئية الإضافية بينما استمرت التكاليف في الارتفاع.
ثم قاموا بتوسيع نطاق النموذج ليشمل شبكة الطرق الحضرية في الصين، واختبار السيناريوهات التي تم فيها استبدال 25 أو 50 أو 75 أو 100 بالمائة من الرصيف الإسفلتي الموجود في المناطق الحضرية. وعلى أعلى مستوى استبدال، توقع النموذج تخفيضات بنحو 1.74 مليار طن من انبعاثات مكافئ ثاني أكسيد الكربون و1.23 مليار كيلوغرام من PM2.5 خلال فترة التقييم.
PM2.5 هو التلوث الجسيمي الدقيق المرتبط بالوفيات الناجمة عن مرض قلبي، مرض كلوي، الخرف وارتفاع ضغط الدم وسرطان الرئة،وغيرها من الأمراض.
تتراكم هذه الأرقام لإحداث تأثير خطير جدًا. وعبر سيناريوهات الاستبدال، قدر الباحثون أنه يمكن تجنب 31802 إلى 128980 حالة وفاة مبكرة نتيجة لتقليل التعرض لجسيمات PM2.5 وحده.
تأتي هذه الأرقام الصحية من نموذج يربط بين التخفيضات النموذجية في تلوث الجسيمات الدقيقة والعلاقات القائمة بين التعرض لجسيمات PM2.5 والوفيات. يصف المؤلفون النتائج بوضوح على أنها تقديرات على مستوى النظام، وليست تنبؤات وبائية دقيقة.
لا ينبغي التغاضي عن ذلك، يمكن لـ SEAM أيضًا توفير بعض الأموال الكبيرة: يمكن أن تولد ما بين 3.48 إلى 15.01 تريليون يوان صيني (519.14 مليار دولار إلى 2.24 تريليون دولار أمريكي) وفقًا للدراسة.
يمكن أن يكون لهذه الأنواع من التغييرات في أداء المواد على مستوى النظام آثار أكبر لأنها “قابلة للتحويل على نطاق واسع إلى اقتصادات أخرى سريعة التوسع الحضري ولديها صناعات فولاذية كبيرة” يكتب الباحثون في الدراسة.
“تنتج دول مثل الهند، إلى جانب العديد من الدول في جنوب شرق آسيا وأفريقيا، كميات كبيرة من (خبث الصلب) بينما تواجه الطلب المتسارع على النقل والقيود البيئية المتزايدة.” ومن الممكن أن تستفيد هذه البلدان أيضًا من المناخ، والصحة العامة، والمكاسب الاقتصادية التي تحققها طرق SEAM.
هناك تعقيدات لوجستية يجب أخذها في الاعتبار: لا يتم إنتاج خبث الفولاذ بالتساوي في جميع أنحاء الصين، لذلك قام الباحثون بوضع نموذج لشحنه بين المقاطعات. وهذا يضيف الانبعاثات – ولكن في نموذجهم، لا يزال النقل الإضافي ينتج انخفاضًا صافيًا كبيرًا في انبعاثات ثاني أكسيد الكربون المكافئة والجسيمات PM2.5.
كما أن الدراسة لا تضع نموذجًا لما إذا كانت البنية التحتية الصناعية الحالية قادرة على إنتاج وتوزيع ما يكفي من المواد على الفور لتلبية الطلب على مستوى البلاد. وأحد أكبر العيوب هو أن هذا الرصيف الجديد يتطلب سبعة أيام من المعالجة قبل أن يتمكن من فتحه بالكامل أمام حركة المرور.
من المثير للاهتمام الاعتقاد بأن الطريق الأكثر استدامة قد لا يكون بالضرورة هو الطريق الذي يتطلب أقل قدر من الطاقة لبنائه. يمكن أن تكون تلك السيارة التي تقضي وقتًا أطول في كونها مملة ورائعة تشبه الطريق – سلسة ومتينة وتحتاج إلى إصلاحات أقل.
وقد تم نشر البحث في اتصالات الأرض والبيئة.
تم التحقق من صحة هذه المقالة بواسطة راشيل غارنر وتم تحريره بواسطة فيونا ماكدونالد. وبينما نفخر بعمليتنا، فإننا بشر فقط. إذا لاحظت خطأً، يرجى اعلامنا.
