نشریه تخصصی صنعت قیر و عوامل وابسته

مجله WPB شماره ژانویه

شماره ژانویه مجله دنیای نفت و قیر

همکاران

بازآفرینی جاده‌ها: چگونه گرافن می‌تواند به دوران چاله‌ها پایان دهد

به گزارش نشریه دنیای نفت و قیر، استفاده از آسفالت تقویت‌شده با گرافن، ماده‌ای که از آن به عنوان «ماده‌ی شگفت‌انگیز» یاد می‌شود و حدود ۲۰۰ برابر از فولاد مقاوم‌تر است، همچنان در حال پیشرفت و آزمایش‌های تازه است. این گزارش نگاهی به مرحله‌ی جدید پروژه‌ای دارد که پیش‌تر توجه زیادی را در میان متخصصان راه‌سازی و علم مواد به خود جلب کرده بود.

پیشرفت در راه‌سازی با فناوری‌های نوین

بریتانیا همچنان پیشگام در به‌کارگیری نانوفناوری در مهندسی عمران است. در همکاری مشترک میان شرکت Universal Matter GBR  و شرکت ساختمانی Tarmac، بخشی از جاده در پارک فلتس‌لِین کانتری در منطقه‌ی تی‌ساید با ترکیب جدیدی از آسفالت موسوم به Genable Pavement ساخته شده است، ترکیبی که با افزودن گرافن طراحی شده تا عمر مفید روسازی را افزایش داده و نیاز به نگهداری مداوم را کاهش دهد.

هدف این طرح، تقویت قیر سنتی با ساختار اتمی منحصربه‌فرد گرافن است تا سطحی ایجاد شود که در برابر ترک‌خوردگی، تغییر شکل و نوسانات شدید دما بسیار مقاوم‌تر از مصالح معمولی باشد.

استحکام، دوام و ارزش زیست‌محیطی

گرافن، لایه‌ای تک‌اتمی از کربن با ساختار شبکه‌ای دو‌بعدی، هنگامی که با قیر ترکیب می‌شود، نقش نوعی اسکلت مولکولی را ایفا می‌کند که استحکام ساختاری آسفالت را به‌طور چشمگیری افزایش می‌دهد. پژوهش‌ها نشان می‌دهد که این نوع آسفالت می‌تواند تا ۲۵۰ درصد دوام بیشتری نسبت به آسفالت معمولی داشته باشد، زیرا مقاومت آن در برابر خستگی مصالح و آسیب‌های ناشی از شرایط آب‌وهوایی بیشتر است.

فناوری گرمایش ژولی آنی (Flash Joule Heating – FJH) که توسط شرکت Universal Matter توسعه یافته، پسماندهای کربنی را به گرافن باکیفیت تبدیل می‌کند. این فرآیند علاوه بر افزایش دوام جاده‌ها، از نظر زیست‌محیطی نیز سودمند است؛ زیرا باعث کاهش نیاز به نگهداری، کاهش ضایعات و کاهش انتشار کربن در بلندمدت می‌شود.

گسترش کاربردها و توجه جهانی

آخرین گزارش‌ها از آزمایش‌های میدانی در بریتانیا، نتایج امیدوارکننده‌ای را نشان می‌دهد و همین امر سبب شده تا علاقه‌مندی به گسترش استفاده از گرافن در زیرساخت‌ها افزایش یابد. پروژه‌های مشابهی نیز در کشورهایی مانند برزیل در حال انجام است؛ از جمله آزمایش‌هایی در باندهای فرودگاه برای سنجش عملکرد این ماده در شرایط واقعی.

پژوهش درباره‌ی گرافن تنها به آسفالت محدود نمی‌شود و در حال گسترش به حوزه‌های دیگر نیز هست:

•بتن: برای افزایش مقاومت فشاری و آب‌گریزی؛

•پوشش‌ها و رنگ‌های محافظ: برای افزایش دوام و مقاومت در برابر خوردگی؛

•باتری‌های خودروهای برقی: برای بهبود ظرفیت، رسانایی و طول عمر.

چشم‌انداز آینده

ادامه‌ی آزمایش‌های آسفالت تقویت‌شده با گرافن، نشانه‌ای از تغییر نگاه کشورها به پایداری و دوام زیرساخت‌هاست. هرچند داده‌های بلندمدت هنوز در حال جمع‌آوری است، نتایج اولیه نشان می‌دهد که گرافن می‌تواند آینده‌ای با جاده‌هایی بادوام‌تر، سبزتر و مقاوم‌تر رقم بزند.

این فناوری در حال بلوغ است و به‌تدریج ممکن است استانداردهای جهانی ساخت جاده را بازتعریف کند — نه به‌عنوان یک تحول ناگهانی، بلکه به‌عنوان روندی پایدار که راه‌سازی را به عصری تازه و کارآمدتر هدایت می‌کند.