آسوده و ایمن در معابر برفی

اگرچه برف یکی از زیباترین پدیده های فصل سرما است اما در کلانشهر تهران این زیبایی به دردسری تبدیل شده است که به محض نزول ، همه شهروندان را به نوعی با مشکل مواجه می کند.

کد خبر: ۱۱۵۰۰۲

برف سنگین لایه ای از یخ را بر سطح گذرگاه های شهر می کشد و آنها را بشدت لغزنده می کند. لغزندگی معابر هم تردد خودروها را در شهر با مشکل مواجه می کند و در نتیجه ترافیک سنگینی در بزرگراه ها ایجاد می کند، اما برخلاف سالهای قبل که مسوولان شهرداری برای باز کردن راهها به روشهای سنتی متوسل می شدند، پژوهشگران جهاد دانشگاهی واحد صنعتی شریف به دانشی دست پیدا کرده اند که به کمک آن می توان حتی در تهران هم از بارش برف لذت برد. روش سنتی یخ زدایی یعنی ریختن مخلوط شن و نمک جامد بر روی آسفالت با استفاده از ماشین و بیل متاسفانه در حال حاضر تنها روشی است که در تمام کشور، شهرها و جاده های بین شهری ، استفاده می شود و معایب فراوانی هم دارد.
اولین ایراد آن لطمه ای است که به روسازی آسفالت می زند. در واقع این نمک جامد که به صورت غیریکنواخت روی آسفالت پاشیده می شود پس از مدتی روسازی آسفالت را کاملا تخریب می کند و یکی از دلایل این که عمر آسفالت در ایران حدود یک پنجم متوسط عمر آسفالت در کشورهای توسعه یافته است همین شیوه غلط نگهداری زمستانی است.
ایراد دوم انفعالی بودن این روش است یعنی در روش سنتی باید ابتدا صبر کرد تا برف شروع به بارش کند آن گاه عملیات آغاز شود. ضمن آن که اثرات نامناسب زیست محیطی این شیوه هم باید مدنظر قرار گیرند. معمولا نمک وقتی به صورت جامد پاشیده می شود در حجم بسیار زیادی استفاده شده و این باعث می شود پس از توقف بارش و پایان عملیات برف روبی ، باد این نمکها را به فضای سبزحاشیه خیابان ها و جاده ها منتقل کند که موجب از بین رفتن پوشش گیاهی می شود. در آزمایش های جانبی که انجام شده است به وضوح می توان تفاوت فضای سبز حاشیه یک خیابان را در دو حالتی که از روش سنتی و روش نوین استفاده شده ، مشاهده کرد.
مشکل بعدی روش سنتی مشکلی است که پس از پایان برف روبی آغاز می شود و آن هم جمع آوری شن پاشیده شده از روی سطح خیابان است. معمولا این شن که همراه نمک پاشیده شده پس از پایان عملیات برف روبی همراه با جریان آب به داخل زهکش ها و کانال های کنار معابر نفوذ می کند و موجب مسدود شدن آنها و آب گرفتگی می شود. ضمن این که هنگام تردد خودروها مثل ساچمه عمل می کند و باعث افزایش لغزندگی سطح جاده می شود. ایراد مهم دیگری که روش سنتی دارد ناکارآمدی نسبی آن در ممانعت از یخبندان است.

یخزدایی با شیوه ای نوین

از دهه 1950 میلادی روشهای جدید یخ زدایی و پیشگیری از یخ زدگی در اروپا و سپس در سالهای بعد در دیگر نقاط دنیا استفاده شد. البته این روش دوره تکاملی خود را داشته و متناسب با رواج و گسترش کاربرد آن به مرور توسعه یافته است. اما به هر حال آغاز این روش ابتدا در فنلاند و سپس در دیگر نقاط دنیا بوده است.
در روش جدید کار به دو قسمت تقسیم می شود ؛ قسمت اول پیشگیری از یخ زدگی (Anti Icing)از طریق جلوگیری از ایجاد لایه برف و یخ است و قسمت دوم همان یخ زدگی (Deicing)است که قبلا به شیوه سنتی انجام می شد. مهندس نیما نامداری ، مدیر مرکز حمل ونقل و ترافیک جهاد دانشگاهی واحد صنعتی شریف درباره چگونگی انجام عملیات پیشگیری از یخ زدگی می گوید: هنگامی که پس از بارش باران هوا سرد و یا بارش برف آغاز می شود و در اولین لحظاتی که دما به زیر صفر می رسد، فرآیند یخ زدن آغاز اولین لایه نازک یخ بر روی آسفالت ایجاد می شود و اصطلاحا یخ در آسفالت چنگ می زند.
اگر شما بتوانید از تشکیل این لایه جلوگیری کنید عملا فرآیند یخ بستن را پیش از شروع متوقف کرده اید. در روش جدید پیشگیری از یخ زدگی بااستفاده از پیش بینی های سازمان هواشناسی و تجربیات سالهای قبل ، نقاط کلیدی و گلوگاهی که نقش مهمی در جریان تردد خودروها دارند مثلا بزرگراه های اصلی یا پلهای مهم شهر را مدت زمان معینی قبل از بارش تحت عملیات پیشگیری از یخ زدگی قرار می دهیم.
این کار باعث می شود که عملا یخ اصلا در این نقاط ایجاد نشود تا نیاز به یخ زدایی و برف روبی باشد. معمولا در تمام دنیا هر دو فعالیت یخ زدایی و پیشگیری همراه با هم و به صورت مکمل انجام می شوند چون به صورت معمول در خیلی از معابر فرصت پیشگیری پیدا نمی شود و کمبود نیرو و تجهیزات هم مزید بر علت می شود. در واقع پیشگیری به ما کمک می کند فرصت بیشتری برای یخ زدایی در خیابان ها داشته باشیم.

ایمن حتی در زمستان

به گفته نامداران روش جدید چند تفاوت اصلی با روش سنتی دارد. اول آن که موادی که استفاده می شوند دیگر شن و نمک نیستند بلکه محلول های مایع جدیدی هستند که متناسب با شرایط اقلیمی منطقه و نوع آسفالت تعیین می شود و در هر دو مرحله پیشگیری و نیز یخ زدایی استفاده می شوند. این مواد باعث می شوند ما نقطه انجمادی پایین تر از نقطه انجماد آب نمک پاش شده داشته باشیم و نقطه انجماد محلول جدید از حداقل دمای محیط پایین تر باشد. وقتی ما از یک مایع به جای ماده جامد استفاده می کنیم دیگر نمی توان با استفاده از بیل آن را روی آسفالت پاشید اینجاست که تفاوت دوم ایجاد می شود.
یعنی شیوه پاشش با روش سنتی متفاوت است در روش جدید ما سه نوع متفاوت پاشش داریم. نوع اول روش دستی است. یعنی محلول ضدیخ در یک پمپ ساده دستی که معمولا برای سمپاشی باغها و مزارع استفاده می شود ریخته می شود و عوامل اجرایی به صورت سیار به پاشش محلول در خیابان ها می پردازند. این روش اگر چه بسیار از روش سنتی بهتر است اما باز مشکل توزیع غیر یکنواخت و سرعت پایین کار را دارد.
نوع دوم نوع اتوماتیک است. در این نوع ، تجهیزات مشخصی که شامل یک پمپ و بازوهای پاشنده و دستگاه کنترل میزان پاشش است بر روی ماشین نصب می شود و ماشین در حال حرکت به صورت اتوماتیک محلول را بر روی آسفالت می پاشد. این تجهیزات معمولا گران قیمت نیستند و به راحتی قابل نصب بر روی ماشین است. ویژگی این دستگاه یکی در سرعت بالای آن است که تا سرعت 50 کیلومتر در ساعت آن هم با بازوهایی که همزمان 3 خط بزرگراه را در بر می گیرد هم می توان استفاده کرد و دیگری در یکنواختی پاشش است. زیرا دستگاه به نحوی ساخته شده است که با تغییر سرعت ماشین متناسب با حجم مایع خروجی را تنظیم می کند که میزان محلول پاشیده شده در واحد سطح ثابت باشد. نوع سوم نوع هوشمند است. در این حالت نازلهای هوشمند در نقاط ثابت نصب می شود که به حسگرهایی در زیر سطح آسفالت و اطراف جاده متصل هستند.
به محض آن که حسگرها شرایط محیطی را در آستانه یخ زدگی ارزیابی کند نازلها به صورت خودکار فعال می شوند و شروع به پاشش محلول ضدیخ بر روی آسفالت می کند. این کار براساس برنامه از پیش تعیین شده تا زمانی که نیاز باشد ادامه خواهد داشت. این روش عملا انسان را حذف می کند و همه مراحل خودکار انجام می شود اما به دلیل گرانی ، بیشتر در پلها، رمپ و لوپها و نقاط گردنه ای از این شیوه استفاده می شود. در عمل معمولا از هر سه شیوه به صورت همزمان استفاده می شود زیرا محدودیت منابع باعث می شود که نتوان در تمام خیابان ها از روش هوشمند یا اتوماتیک استفاده کرد.

یخزدگی ممنوع

البته ترکیب شیمیایی و غلظت محلول ضدیخ متناسب با شرایط منطقه تعیین می شود مثلا در شهری که حداقل دمای محیط به 30 درجه زیرصفر می رسد طبعا باید از محلولی استفاده کرد که نقطه انجمادی کمتر از 30درجه داشته باشد درغیر این صورت خود محلول ضدیخ احتمال دارد که یخ بزند و منجمد شود. نامداری معتقد است در عمل این مواد دمای موثری دارند که اندکی از دمای انجمادشان بیشتر است. مثلا محلولی که نقطه انجمادش 35درجه زیر صفر است تنها در دمای بیشتر از 15درجه زیر صفر قابل استفاده است که این دما را دمای موثر نامیده ایم.
ضمنا نکته مهم دیگر این است که ما باید مواردی را استفاده می کردیم که ضمن این که به آسفالت و محیط زیست لطمه نزنند به لحاظ اقتصادی هم استفاده از آنها در قیاس با شن و نمک مقرون به صرفه باشد که اکنون خوشبختانه در جهاد دانشگاهی واحد صنعتی شریف تقریبا به فهرست کاملی از محلول های متفاوت که در شهرهای ایران با اقلیم های متفاوت قابل استفاده هستند دست یافته ایم و ترکیب شیمیایی و غلظت و مشخصات آنها کاملا تعیین شده و آزمایش های لازم نیز انجام شده است.
نامداری در پایان درباره زمان شروع استفاده از این روش در کشور می گوید: در سال گذشته این تجربه در بخشهایی از مناطق یک و سه شهرداری تهران انجام شد که نتیجه خوبی به همراه داشت که منجر به دستور شهردار محترم تهران برای جایگزینی شیوه جدید به جای شیوه سنتی در کلیه مناطق تهران در سال جاری شد. همچنین شهرداری های مشهد، اردبیل ، همدان و... و ادارات کل راه و ترابری تهران و قم هم در حال همکاری با جهاد دانشگاهی واحد صنعتی شریف برای استفاده از این روش در ماههای سرد امسال هستند که امیدواریم منجر به تحولی جدی در ارائه خدمات به شهروندان در هنگام بارش برف شود و دیگر از ترافیک ها و حوادث رانندگی و نیز تعطیلی شهر به دلیل بارش ساده برف خبری نشنویم.