Buche sulle strade, creato asfalto che si autoripara: chiude le crepe entro un’ora
Gli scienziati hanno creato un asfalto innovativo in grado di ripararsi da solo, senza intervento umano. In parole semplici, questo asfalto è composto da un peculiare tipo di bitume che richiude da sé le piccole fessure causate dal passaggio del traffico e dall'ossidazione. Le buche in genere si formano quando le crepe iniziano ad allargarsi fino a spaccare il manto stradale (un processo legato ad esempio all'infiltrazione di acqua, che una volta congelata può innescare danni sempre peggiori). L'asfalto messo a punto dagli scienziati, nei test di laboratorio, è in grado di “ricucire” le minuscole fratture entro 50 minuti, prevenendo problemi più gravi.
Il problema delle buche sulle strade è ben noto ai cittadini di Roma e di altre città italiane; con un asfalto innovativo e auto-riparante si otterrebbero molteplici benefici, non solo sui significativi costi della gestione stradale, ma anche in termini di impatto ambientale, considerando anche che il bitume, una sostanza nera e appiccicosa ricca di resine e idrocarburi, deriva dalla lavorazione del greggio. Il suo impiego è legato a un notevole rilascio in atmosfera di gas serra a base di carbonio, principale volano del riscaldamento globale in corso a causa delle attività umane. Anche i continui interventi delle squadre di riparazione, con movimentazione di camion e la necessità di asfalto sempre nuovo, giocano un ruolo nelle emissioni di CO2.
A creare l'asfalto in grado di ripararsi da sé è stato un team di ricerca internazionale guidato da scienziati del Dipartimento di Chimica dell'Università di Swansea (Regno Unito) e del Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale dell'Università di Bío-Bío di Concepción (Cile), che stanno collaborando con i colleghi di diversi istituti. Fra quelli coinvolti il Grupo de modelización y diseño molecolare dell'Università di Granada (Spagna), l'Università di Concepción (Cile) e l'Imperial College di Londra. I ricercatori, coordinati dal professor Jose Norambuena-Contreras, docente presso il Dipartimento di Ingegneria civile dell'ateneo di Swansea, hanno messo a punto il nuovo asfalto grazie all'apprendimento automatico (un tipo di intelligenza artificiale) per analizzare il comportamento di molecole organiche all'interno di fluidi complessi come il bitume. Al lavoro di simulazione ha partecipato anche Google Cloud.
Come funziona l'asfalto auto-riparante
Gli scienziati si sono concentrati su una forma purificata in laboratorio di spore vegetali ottenute dal licopodio officinale (Lycopodium clavatum), una pianta erbacea montana originaria di Asia ed Europa. Queste spore vengono riempite da oli riciclati (rifiuti di biomassa) e mescolate con il bitume; quando si formano le crepe sull'asfalto, il passaggio delle auto schiaccia le spore e permette il rilascio degli oli, che ammorbidiscono il bitume permettendogli di aderire nuovamente e richiudere le minuscole fratture iniziali. Ciò impedisce o comunque rallenta la formazione di crepe grandi e quindi di buche.
“Siamo orgogliosi di promuovere lo sviluppo di asfalto auto-riparante utilizzando rifiuti di biomassa e intelligenza artificiale. Questo approccio posiziona la nostra ricerca all'avanguardia nell'innovazione infrastrutturale sostenibile, contribuendo allo sviluppo di strade a zero emissioni nette con maggiore durata”, ha dichiarato in un comunicato stampa il professor Norambuena-Contreras. “Creare un asfalto in grado di guarire da solo aumenterà la durata delle strade e ridurrà la necessità per le persone di riempire le buche. Stiamo anche utilizzando materiali sostenibili nel nostro nuovo asfalto, compresi i rifiuti di biomassa. Ciò ridurrà la nostra dipendenza dal petrolio e dalle risorse naturali. I rifiuti di biomassa sono disponibili localmente e ovunque, e sono economici.”, gli ha fatto eco il coautore dello studio Francisco Martin-Martinez del King's College di Londra.
La speranza è che il nuovo asfalto, al momento ancora sperimentale, possa uscire al più presto dai test di laboratorio ed essere utilizzato su strade reali per verificarne l'effettivo impatto su durata del manto stradale – che dovrebbe aumentare del 30 percento – e necessità di ricorrere ai nuovi lavori di ricopertura. Ne avremmo un gran bisogno anche in Italia. I dettagli sull'asfalto innovativo sono riportati in due articoli scientifici che potete leggere qui e qui.