في خطوة ثورية لمكافحة الجليد والثلوج على الطرق، طور باحثون من جامعة دريكسل خرسانة ذاتية التسخين يمكنها إذابة الجليد تلقائيًا، مما قد يقلل الاعتماد على ملح الطرقات الذي يضر بالبنية التحتية والبيئة.

ووفقًا لما نشرته صحيفة "فيلادلفيا إنكوايرر"، فإن المشروع الذي استمر ثلاث سنوات يهدف إلى جعل الشوارع أكثر أمانًا خلال الطقس البارد، دون الحاجة إلى عمليات التمليح المتكررة. وأوضح أمير فارنام، الأستاذ المساعد في الهندسة والمشرف على المشروع، أن ملح الطرقات يتطلب قوة عاملة كبيرة ويتسبب في تآكل الطرق وتلوث التربة، مما دفعهم للبحث عن بديل مستدام.

كيف تعمل الخرسانة ذاتية التسخين؟
يعتمد الابتكار على استخدام شمع البارافين، وهي مادة بترولية تُستخدم في الشموع وأقلام التلوين، حيث يتم دمجها في الخرسانة باستخدام طريقتين مختلفتين:

كبسولات البارافين: حيث يتم إدخال شمع البارافين داخل كبسولات ثم خلطها مع الخرسانة، مما يساعد على إذابة الجليد بسرعة ولكنه فعال في نطاق محدود من درجات الحرارة.
حقن الحصى بالبارافين: يتم تشريب الحصى المستخدم في الخرسانة بالبارافين، مما يطلق حرارة على مدى فترة أطول، ما يجعله مناسبًا لمجموعة أوسع من الظروف الجوية، لكنه لا يذيب الثلوج بسرعة مثل الطريقة الأولى.
وأوضحت الدراسة أن الخرسانة ذاتية التسخين تعمل وفق آلية تغيير المراحل، حيث يظل البارافين سائلًا في الطقس الدافئ، لكنه يتجمد تدريجيًا في الطقس البارد، مطلقًا حرارة تساعد على إذابة الجليد. وشبّه فارنام هذه العملية بالبطارية الحرارية، التي "تشحن" في وجود الشمس والحرارة، ثم تطلق الطاقة الحرارية عندما تنخفض درجات الحرارة.

خلال عاصفة ثلجية في فبراير 2022، لاحظ الباحثون أن الخرسانة التقليدية تراكمت عليها الثلوج، بينما ظلت الخرسانة ذاتية التسخين نظيفة لعدة أيام. وخلال الفترة ما بين 2021 و2024، أظهرت التجربة أن هذه التقنية عملت بكفاءة أكثر من 50% من الوقت في الظروف الثلجية بفيلادلفيا، مما يعني إمكانية تخفيض استخدام الملح بنسبة كبيرة.

إلى جانب تحسين السلامة المرورية، يمكن لهذه التقنية أن تساعد المدن في توفير التكاليف وتقليل الضرر الذي يلحق بالبنية التحتية بسبب دورات التجمد والذوبان. وأشار فارنام إلى أن استخدام هذه الخرسانة قد يمد عمر الطرقات من 10 سنوات إلى 20 سنة، مما يوفر تكاليف الصيانة ويقلل من استهلاك الطاقة والمواد الكيميائية المستخدمة في إذابة الجليد.