העתיד כבר כאן: כיצד כבישים חכמים ישנו את פני התחבורה?

מאז המאה ה-18, כשהתחלנו להחליף עפר ואבנים באספלט, לא ראו פני השטח עליהם אנחנו נוהגים שינוי משמעותי. כל זה עתיד להשתנות בקרוב.

הכביש שלפנינו. אורות שנדלקים רק כשצריך (תמונה:מדע פופולארי)

הכביש שלפנינו. אורות שנדלקים רק כשצריך (תמונה:מדע פופולארי)

הכתבה פורסמה לראשונה במגזין Popular Science ישראל בגיליון 229 שראה אור במאי 2013 ונכתבה במקור על ידי ג’סטין מק’לכלן.

בכל שנה המכוניות הופכות למתוחכמות יותר. הן יכולות להתאים את עצמן למהירות התנועה, לייצר כוח מבלימה ואפילו להחנות את עצמן. אבל הכבישים עשויים פחות או יותר מאותו החומר שהיה מתחת לגלגליהם של סביכם, על אף שהיום אנחנו נוסעים בממוצע 21,000 ק”מ בשנה. מאז המאה ה-18, כשהתחלנו להחליף עפר ואבנים באספלט, לא ראו פני השטח עליהם אנחנו נוהגים שינוי משמעותי. אבל עכשיו ממציאים, מעצבים ומהנדסים מנסים להפוך כבישים לשימושיים יותר, נראים וזולים יותר.

תאורה יקרה במיוחד

עלות האנרגיה היא גורם משמעותי. קהילות בבעיית תזרים מזומנים בארצות הברית ובאירופה כל כך להוטות להפחית את העלויות שהן התחילו לאחרונה לכבות תאורת רחוב, למרות שתאורה הוכחה כמפחיתת תאונות. ג’אקסונוויל, פלורידה; סנטה רוזה, קליפורניה; והיילאנד פארק, מישיגן, כיבו כולן את אורות הרחוב שלהן כדי לחסוך כסף. קהילות כמו אלה זקוקות לדרכים חדשות להשאיר את האורות דלוקים.

חומרים פיזואלקטריים יכולים לרתום רטט ולחץ מרכבים חולפים ולהמיר את האנרגיה הזאת לאנרגיה שימושית. ב-2008 השתמשה תחנת רכבת ביפן ברצפות שלה בפיזואלקטרוניקה כדי לנצל את הרטט הנגרם על ידי צעדים, וייצרה מספיק אנרגיה כדי להפעיל תצוגות חג. ב-2009 בחנה חברה ישראלית את החומרים האלה במקטע כביש בן 10 מ’ ודיווחה שהיא ייצרה ממוצע של 2,000 וואט, מספיק, תיאורטית, כדי לספק אנרגיה ל-30 נורות 60 וואט. ועכשיו, ועדת האנרגיה של קליפורניה חוקרת אם חומרים פיזואלקטריים יהיו מעשיים לשימוש כלכלי על כבישי המדינה.

לדן רוסגארד, מייסד מעבדת העיצוב הבין-לאומית Studio Roosegaarde בהולנד, יש עוד רעיון חוסך אנרגיה: כבישים זוהרים. בסיוע מהנדסים מחברת Heijmans, אחת מחברות סלילת הכבישים הגדולות באירופה, הוא ומעצביו פיתחו צבע בעל מאפיינים פוטו-זרחניים גבוהים שמתווה נתיבים ונטען מספיק באור יום (אפילו בימים מעוננים) כדי לזהור בירוק בוהק למשך עד עשר שעות בלילה. השנה, רוסגארד מתכנן לבצע ניסוי בקטע כביש באורך 300 מ’ כדי להדגים גם את הצבע הזוהר בחושך וגם צבע נוסף שהם פיתחו – אחד שמשנה צבע משקוף לכחול כשהטמפרטורה יורדת אל מתחת לאפס מעלות כדי להזהיר נהגים מפני קרח. רעיונות אחרים שטרם נבחנו הולכים רחוק אף עוד יותר: אורות שנדלקים כשרכב מתקרב וטורבינות רוח לצד הכביש המופעלות על ידי רוחות המיוצרות על ידי רכבים חולפים.

חניון שיאיר את עצמו

סקוט ברוסאו, מהנדס חשמל מאיידהו, בונה כעת בעזרת מענק שקיבל ממנהל הכבישים המהירים הפדרלי, חניון רכב סולארי ניסיוני שיכול להאיר את עצמו. החניון יכיל פאנלים חזקים מספיק כדי שניתן יהיה לנסוע עליהם, שיהיו בהם תאים סולאריים ונורות LED שיכולות לשנות את תצורת קווי החנייה על פי דרישה ולתקשר עם נהגים על ידי, למשל, מסר מהבהב להאט מפני סכנה. בהתבסס על החישובים שלו, ברוסאו אומר שפאנל 90 ס”מ על 90 ס”מ יוכל להחזיר את עלותו בתוך עשור או שניים, באמצעות אנרגיה סולארית עודפת או על ידי הצגת פרסום.

כמה חידושי כבישים עשויים אפילו לקבוע את סוג הרכבים בהם ננהג בעתיד. על מנת להילחם בחרדת טווח הנסיעה העכשווי של רכבים חשמליים, יש אנשים הבונים כבישים עם מגנטים שיכולים לטעון מכוניות חשמליות באמצעות השראה. המכון המתקדם למדע ולטכנולוגיה של קוריאה מוביל בתחום הזה. ב-2010 התחילו חוקרים להפעיל קו אוטובוס הנטען על ידי השראה בפארק השעשועים של סיאול, ואחד נוסף משמש כיום כרכב הסעות בקמפוס. המכון מתכנן להעלות על הכביש עוד השנה שני קווי אוטובוס דומים.

לחצים כלכליים עשויים להפוך רבים מהחידושים האלה לברי השגה, אבל הדרישה החשובה ביותר לטכנולוגיות כבישים חדשות היא הישירה ביותר: פני השטח עליהם אנחנו נוהגים צריכים לעלות פחות. עליות מחירי דלק ייקרו את האספלט, וזו הסיבה שבין 2007 ו-2010, 27 מדינות בארצות הברית העלו את אחוז האספלט הממוחזר המותר בכבישים. לפעמים הרעיונות העתידניים ביותר משלבים שימוש חוזר בעבר.

הכתבות האחרונות בסדרת מדע פופולארי:

<<< הכימיה שמאחורי מזון חיות המחמד

<<< עלייתם של גורדי השחקים הסופר גבוהים


אוהבים מדע ולא מקבלים מספיק ממנו בגיקטיים? Popular Science ישראל וגיקטיים יוצאים בשיתוף פעולה במיוחד במסגרתו יוכלו גולשי האתר להנות ממנוי הכרות מיוחד לגרסה הישראלית של מגזין הטכנולוגיה והמדע במחיר של 20 ש”ח בלבד למשך 3 חודשים. לפרטים נוספים והרשמה

Avatar

מדע פופולארי

הגב

הגב ראשון!

avatar
Photo and Image Files
 
 
 
Audio and Video Files
 
 
 
Other File Types
 
 
 

* היי, אנחנו אוהבים תגובות!
תיקונים, תגובות קוטלות וכמובן תגובות מפרגנות - בכיף.
חופש הביטוי הוא ערך עליון, אבל לא נוכל להשלים עם תגובות שכוללות הסתה, הוצאת דיבה, תגובות שכוללות מידע המפר את תנאי השימוש של Geektime, תגובות שחורגות מהטעם הטוב ותגובות שהן בניגוד לדין. תגובות כאלו יימחקו מייד.

wpDiscuz

תגיות לכתבה: