آسفالت جاده‌ها منبع انرژی آینده‌

این پروژه پژوهشی در ماساچوست آمریکا با استفاده از گرمای جذب شده توسط روکش خیابان‌ها و تحت سرپرستی مهندسان زیست‌محیطی و شهری انجام می‌پذیرد و قرار است بزودی نتایج این تحقیق با هدف ارزشیابی پتانسیل تغییر شکل مسیرهای آسفالته به منبع انرژی مقرون به صرفه در نشست سالانه جامعه بین‌المللی برای روکش‌های آسفالت در کشور سوئیس ارائه شود. این تحقیق نه‌تنها به این موضوع که آسفالت تا چه حد می‌تواند انرژی خورشیدی را جمع کند می‌پردازد، بلکه بهترین راه برای ساختن جاده‌ها و توقفگاه‌ها جهت به حداکثر رساندن کیفیت جذب حرارتی‌شان را هم مدنظر دارد.

آسفالت به عنوان یک جمع کننده خورشیدی مزایای چندی را دارا می‌باشد:

بر خلاف سلول‌های الکتریکی خورشیدی، مواد متشکله آسفالت از جمله قیر بعد از غروب خورشید گرم می‌ماند و می‌تواند به تولید انرژی ادامه دهد.

حجم انبوهی از جاده‌ها و توقفگاه‌های دایر شده از قبل موجودند که می‌توانند برای تولید انرژی به سیستم موجود اضافه شوند و بنابراین به یافتن زمین اضافی برای مزارع خورشیدی نیازی نیست.

جاده‌ها و توقفگاه‌ها بطور نمونه هر 10 تا 12 سال روکش مجدد می‌شوند و این امکان بهبود اضافی به سیستم  می‌تواند بخش فیزیکی سیکل تولید را تقویت نماید.

استخراج گرما از آسفالت می‌تواند موجب خنک شدن آن و در نتیجه کاهش اثر «جزیره گرمایی» شهری شود.

برخلاف سیستم‌های خورشیدی که می‌بایست به عنوان بخش‌هایی مجزا روی بام قرار گیرند، آسفالت با توجه به ویژگی‌ خاص خود جمع‌کننده انرژی استثنایی محسوب می‌شود.

تیم تحقیقاتی، پتانسیل تولید انرژی آسفالت را با استفاده از مدل‌های رایانه‌ای و اجرای آزمایشاتی در مقیاس کوچک و بزرگ مطالعه و بررسی کرد. این آزمایشات روی تخته‌های آسفالتی که در آن ترموکوپل‌ها و لوله‌های مسی جاسازی شده بودند اجرا شد. ترموکوپل‌ها برای اندازه‌گیری نفوذ گرما و لوله‌های مسی برای سنجش این که گرما تا چه اندازه می‌تواند به آب جاری منتقل شود به کار گرفته شدند.

جریان آب گرم حاصل از یک سیستم انرژی آسفالتی می‌تواند برای گرمایش ساختمان‌ها یا فرآیندهای صنعتی استفاده شود یا می‌تواند از میان یک ژنراتور گرما برقی برای تولید برق عبور داده شود.

صفحات آسفالت در آزمایشگاه در معرض لامپ‌های هالوژن برای شبیه‌سازی نور خورشید قرار داده شد، اما  قطعات بزرگ‌تر در محیط خارج و هوای آزاد مستقر شدند تا در معرض شرایط محیطی واقعی‌تر ازجمله نور مستقیم خورشید و باد قرار گیرند. آزمایشات نشان دادند که آسفالت مقدار قابل توجهی گرما جذب می‌کند و بالاترین درجه حرارت‌ها به چند سانتی‌متر زیر سطح آن مربوط می‌شود. این قسمت از آسفالت در واقع جایی است که یک مبدل حرارتی تعبیه خواهد شد تا حداکثر میزان انرژی را استحصال نماید. این گروه تحقیقاتی با آزمایش کردن ترکیبات آسفالت متنوع دریافتند که ترکیبی از مصالح دانه‌بندی با رسانایی زیاد نظیر سنگ کوارتز، می‌تواند به طور چشمگیری جذب حرارت را افزایش دهد. همچنان که کاربرد یک رنگ خاص می‌تواند بازتاب نور را کاهش دهد.

گروه تحقیقاتی به این نتیجه دست یافتند که کلید تبدیل موفقیت‌آمیز آسفالت به یک تولیدکننده موثر انرژی شامل رعایت این موارد می‌شود: جای‌گذاری لوله‌های مسی به کار رفته در آزمایشات، همراه با یک مبدل حرارتی با راندمان بالا با طراحی ویژه که حداکثر میزان گرمای جذب شده توسط آسفالت را به خود اختصاص دهد. به اعتقاد دانشمندان نتایج مقدماتی برای این مفهوم بسیار امیدوارکننده محسوب می‌شود، آنچه می‌تواند منبع بسیار مهم آینده انرژی تجدیدپذیر و عاری از آلودگی برای دنیا باشد و در تمام مدت همین جا بوده است... درست زیر پایمان.

مهریار میرنیا