清樅
據(jù)統(tǒng)計,到2050年,全球能源消耗可能增長25%左右,這對地球的能源儲備和環(huán)境都造成了相當大的壓力。所以,人們想,為什么不從遍布世界各地的公路去獲得這些能量呢?
作為新能源和智慧交通相結合的最典型代表,位于中國濟南的世界首條光伏高速公路就不得不提了!這條風靡全球的“太陽能公路”,實現(xiàn)了曬曬陽光就能發(fā)電、電動汽車邊跑邊充電、下雪還能自動融化路面積雪的“傳奇”。它的原理并不復雜,就像人們在夏天赤腳踩過柏油路會覺得“燙”,開闊的道路往往會吸收大量的陽光和熱量。
這種新型公路是由三層構成的,最表層是透光混凝土路面,具有高強度和超過90%的透光率;中層為光伏板,可利用路面沒有汽車通過的時間吸收的陽光發(fā)電;底層為絕緣層,三層結構的總厚度卻不超過3厘米。
溫度和濕度的變化導致了道路形成裂縫,如何使高速公路自我修復呢?目前,科學家們正在發(fā)掘各種形式的裂縫自動修補方式。
在荷蘭,代爾夫特瀝青公司的研究人員埃里克·施朗根用鋼毛纖維做基質,將瀝青表面變成一個大導體。當裂紋開始形成時,就用帶著巨大磁鐵的卡車在路上開過,這樣金屬就會受到磁鐵的排斥力而收縮,修復道路裂縫。到目前為止,荷蘭人已經在10多條道路上采用了施朗根的思路,更先進的解決方案也在醞釀之中。
隨著氣候變暖,一些海平面低的國家和地區(qū)不斷受到極端氣候的影響,越來越大、越來越頻繁的洪水不斷地發(fā)生。蔓延的大水經常浸泡了路面,道路受損嚴重;在一些大城市,由于早年的排水系統(tǒng)建設的頗為簡陋,每到暴雨天就會出現(xiàn)“車在水中游”的局面。
為了解決這一難題,英國混凝土制造公司“Lafarge Tarmac”研制出了一款滲透混凝土路面系統(tǒng)。這種路面每平方米每分鐘可以吸收1000升的水,而絕大多數(shù)混凝土路面每平方米每分鐘只能滲透大約8.3升水。而且,如果將水傾倒在這種路面上,水不會向各個方向流動,而是迅速滲透到路面下,就像海綿一樣。
那么全新透水路面是怎么建成的呢?
這種路面的表面不直接使用砂石混凝土,而是首先將體積較小的花崗巖碎石拼接在一起,留下更大的縫隙讓水流通過,形成表面穿透力極強的碎石層;然后中間是較大卵石的儲水層和相對松軟的毛石底層,最后才是我們平常所見到的地下排水管道。
但這種路面有兩個缺點:一是相較現(xiàn)在的瀝青混凝土路面造價較高;二是不適合在較寒冷的地區(qū),因為路面下積水太多的話會因凍裂而影響路面的堅固性。
(摘自《科學之謎》,有刪節(jié))