Robert Klatt
Im herkömmlichen Asphalt sorgt die Bitumenoxidation für Risse, die kostspielige Straßenreparaturen nötig machen. Ein neuer Asphalt aus Biomasseabfällen repariert Risse selbstständig. In Zukunft soll das Material viele Straßenreparaturen überflüssig machen.
London (England). In der Europäischen Union (EU) befinden sich viele Straßen in einem schlechten Zustand. Wissenschaftler des European Science Communication Institute (ESCI) haben deshalb kürzlich eine Kombination aus Drohnen und Robotern entwickelt, die die Straßeninstandsetzung beschleunigen soll. Nun haben Forscher des King's College London (KCL) und der Swansea University einen Asphalt aus Biomasseabfällen entwickelt, der Risse selbst schließen kann.
Im herkömmlichen Asphalt kommt es zu Rissen, wenn das klebrige Bitumen durch Oxidation aushärtet und durch Temperaturwechsel ausgedehnt und zusammengezogen wird. Fahrbahnen müssen deshalb kontinuierlich erneuert werden. Laut der Publikation im Fachmagazin Digital Discovery hatten die Forscher das Ziel, einen Straßenbelag zu entwickeln, bei dem es zu möglichst wenig dauerhaften Rissen kommt, damit weniger kostspielige Straßenreparaturen nötig sind.
Um einen besseren Straßenbelag zu entwickeln, haben die Forscher eine Künstliche Intelligenz (KI) verwendet, die die Moleküle in Flüssigkeiten wie Bitumen analysiert. Das Ziel der KI war es, eine Materialmischung zu finden, bei der die Bitumenoxidation und die daraus resultierende Rissbildung möglichst gering sind.
Sie haben so entdeckt, dass winzige, poröse, pflanzliche Sporen, die mit recycelten Ölen gemischt werden, die optimale Zusammensetzung von Bitumen bilden. Wenn im Asphalt Risse entstehen, setzt dieses Material Öl frei, das die kleinen Risse innerhalb kurzer Zeit ohne menschliches Eingreifen wieder schließt. Bei Experimenten im Labor sind Mikrorisse in der Oberfläche innerhalb einer Stunde vollständig verschwunden.
Wie die Forscher erklären, befindet sich die Entwicklung des Materials noch in einem frühen Stadium. Laut ihnen kann Asphalt aus Biomasseabfällen dabei helfen, die Abhängigkeit von natürlichen Ressourcen wie Erdöl zu reduzieren. Biomasseabfälle sind in großen Mengen verfügbar und deutlich günstiger. In kommenden Studien möchten die Forscher untersuchen, ob Biopolymere aus Braunalgen und Pflanzenölen sich ebenfalls für die Produktion von Bitumen eignen.
Digital Discovery, doi: 10.1039/D3DD00245D
