A havas közutak hatékony ellenszere a sózás. Szinte csak ezt alkalmazzák a jegesedés megelőzésére, de egy erősen koncentrált só vagy sóoldat alaposan roncsolhatja a betont vagy az aszfaltot. Ezenkívül, amikor a víz beszivárog az úttestbe és megfagy, kitágul, belső nyomást okoz és károsítja az utat. Egy amerikai kormányszerv szerint a helyi és állami hatóságok évente több mint 2,3 milliárd dollárt költenek hó- és jégvédelmi műveletekre, amiben nincsenek benne a hó és jég okozta infrastrukturális károk helyreállítására fordított milliók.

A kutatók új anyaga paraffin-alapú, ami egy fázisváltó anyag. Ez azt jelenti, hogy a paraffin hőt ad le, amikor a hőmérséklet csökkenésekor a szobahőmérsékleten lévő folyékony állapotból szilárd állapotba kerül. Két módszert alkalmaztak a paraffin betonlapokba való beépítésére. Az elsőben a pórusos könnyűzúzalékot - a beton szilárdságához hozzáadott apró köveket és kavicsokat - a betonba keverés előtt folyékony paraffinba merítették. A másodikban a paraffin mikrokapszulákat közvetlenül a betonba keverték.

A kutatók három útszakaszt készítettek: kettőt a paraffin beépítésének különböző módszereivel, a harmadikat pedig fázisváltó anyag nélkül. Mindhárom 2021 decembere óta kint van a szabadban, a Drexel Egyetem kampuszának egyik parkolója mellett. Az első két évben 32 olyan fagyási-olvadási eseménynek voltak kitéve, amikor a hőmérséklet fagypont alá csökkent, függetlenül a csapadéktól (vagyis esőtől, szitáló esőtől, hótól, havas esőktől, hóeséstől vagy jégesőtől), és öt olyan hóesésnek voltak kitéve, amely legalább 2,5 centiméter magas hóréteget hagyott maga után.

A 76 centiméteres alapélű lemezek hó- és jégolvasztó képességét kamerák és hőérzékelők segítségével követték nyomon. A kutatók megállapították, hogy a fázisváltó beton akár 10 órán keresztül is fenntartotta az 5,6-12,8 Celsius-fok közötti felületi hőmérsékletet, amikor a levegő hőmérséklete fagypont alá csökkent. A termelt hő elég volt ahhoz, hogy óránként körülbelül félcentis havat olvasszon el.

Az önmelegítő beton különösen alkalmas az Egyesült Államok hegyvidéki és északi régióiban, például Pennsylvania északkeleti részén és Philadelphiában, ahol kemény tél uralkodik, és hosszan tartó fűtési ciklusok vannak.

Forrás: New Atlas

Borítókép forrása: Drexel