علماء يطورون علاجاً حيوياً لتشققات الطرق الإسفلتية.. يجعلها ذاتية الإصلاح!

في مواجهة شتاء قاس يفتك بالطرق كل عام، ويكلف الحكومات مليارات لإصلاح التشققات والحفر، تظهر الطحالب تلك الكائنات الدقيقة كحل غير متوقع للأزمة.

فقد كشف فريق بحثي عن مادة رابطة جديدة مستخلصة من زيوت الطحالب، تجعل الإسفلت أكثر مرونة في درجات التجمد، وتدفعه نحو الحياد الكربوني، في خطوة قد تغيّر قواعد اللعبة في عالم البنية التحتية.

يعتمد الأسفلت التقليدي على مادة "البيتومين" المشتقة من النفط الخام لربط الرمال والحصى. ورغم قدرتها على التمدد في الحر وتقلصها في البرد، إلا أنها تصبح هشة عند انخفاض الحرارة، ما يؤدي إلى تشققات تتفاقم بفعل مرور المركبات وتسرب المياه، لتتحول إلى حفر خطيرة.

اقتصاد ترامب "بي بي سي" تتمسك بموقفها وتستعد لمواجهة دعوى تعويض ترامب بـ 10 مليارات دولار

هنا جاء دور فريق بقيادة الباحثة إلهام فيني، الذي طور مادة رابطة مطاطية مستدامة من زيت الطحالب. أبحاث سابقة أثبتت أن هذه الزيوت تحاكي خصائص البيتومين، بل تتفوق عليه في مقاومة البرودة. تقول فيني: "المركبات المستخلصة من الطحالب يمكن أن تحسن مقاومة الرطوبة والمرونة والسلوك الذاتي للإصلاح في الأسفلت، ما يطيل عمر الطرق ويخفض تكاليف الصيانة."

اعتمد الباحثون على نماذج حاسوبية لتحليل زيوت أربعة أنواع من الطحالب، بحثاً عن أفضل خليط مع مكونات الأسفلت ليصمد أمام التجمد. ليتم التوصل إلى زيت طحلب المياه العذبة الأخضر "Haematococcus pluvialis" كان الأبرز، إذ أظهر مقاومة عالية للتشوه تحت ضغط المرور، وحماية أفضل من أضرار الرطوبة، وهي السبب الرئيسي لتكوّن الحفر.

تجارب قاسية.. وأرقام لافتة

في المختبر، خضعت عينات الأسفلت المعزز بزيوت الطحالب لاختبارات تحاكي ظروف الطرق في المناخات الباردة، من دورات تجمد وذوبان إلى ضغط مرور كثيف. وكشفت النتائج عن تحسن قدرة الأسفلت على التعافي من التشوه بنسبة تصل إلى 70% مقارنة بالأسفلت التقليدي.

لا يقتصر النجاح على المتانة، إذ أكد الباحثون أن استبدال 1% فقط من البيتومين بزيوت الطحالب يخفض انبعاثات الكربون بنسبة 4.5%، ومع استبدال 22% يمكن للأسفلت أن يصبح محايداً كربونياً بالكامل.

التقنية، التي تمولها وزارة الطاقة الأميركية، قد تفتح الباب أمام طرق أكثر استدامة وأقل تكلفة، وتقلل الانبعاثات من أحد أكثر مواد البناء استخداماً في العالم. ونُشرت النتائج في مجلة ACS Sustainable Chemistry & Engineering.