โลกร้อน : วิศวกรนานาชาติพัฒนาวิธีสร้างถนนให้ทนทานต่อภาวะอากาศแปรปรวน
อุทกภัยปี 2010-11 ในออสเตรเลียสร้างความเสียหายไปทั่วรัฐควีนส์แลนด์ คร่าชีวิตคนไป 33 ราย พร้อมความสูญเสียหลายพันล้านดอลลาร์ออสเตรเลีย รวมถึง พื้นถนนระยะทางรวมถึง 19,000 กิโลเมตร
นี่คือบทเรียนอย่างชัดเจนที่ชี้เห็นถึงความสำคัญต่อการสร้างให้ถนนเส้นที่เปราะบางของควีนส์แลนด์ให้รับมือกับสภาพอากาศที่แปรปรวนได้ เพื่อให้มั่นใจว่า หากมีเหตุน้ำท่วมในอนาคต จะมีผู้คนน้อยลงที่ได้รับผลกระทบจากถนนขาด
นับตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา รัฐควีนส์แลนด์หันมาใช้กระบวนการใหม่ทำพื้นผิวถนนที่เรียกว่า foamed bitumen stabilisation หรือ FBS โดยการฉีดอากาศและน้ำเย็นจำนวนเล็กน้อยเข้าไปยังยางมะตอยที่กำลังร้อน
กระบวนการข้างต้นจะทำให้ยางมะตอยขยายตัวและสร้างชั้นผิวที่กันน้ำขึ้นมา ผลลัพธ์ที่ได้คือผิวถนนหรือทางเท้าที่แข็งแรงขึ้น แต่ก็มีความยืดหยุ่น สามารถทนทานต่อภาวะน้ำท่วมได้ดีขึ้นเช่นเดียวกัน
ที่มาของภาพ, Queensland Department of Transport and Main Roads
แคโรไลน์ เอแวนส์ ประธานคณะกรรมการด้านการคืนตัวของเครือข่ายถนน จากสภาพภูมิอากาศที่แปรปรวน แห่งสมาคมถนนโลก (PIARC) กล่าวว่า เทคนิคใหม่นี้ได้พิสูจน์ความคงทนให้เห็นกับถนนในรัฐควีนส์แลนด์หลังพายุไซโคลนเด็บบี้บุกเมื่อปี 2017
"ตอนที่น้ำลดลง ผิวถนนยังสมบูรณ์อยู่ ไม่จำเป็นต้องเข้าไปซ่อมแซมเต็มรูปแบบ"
FBS ถูกนำไปใช้กับถนนประเภทอื่น ๆ ซึ่งเป็นความพยายามหนึ่งของ รัฐควีนส์แลนด์ที่ต้องการทำให้ถนนของรัฐสามารถทนทานต่อภาวะน้ำท่วมได้ดีขึ้น ซึ่งได้พิสูจน์แล้วว่าคุ้มกว่าการใช้ยางมะตอยแบบเดิม
ควีนส์แลนด์ต้องเผชิญความท้าท้ายพอควรในการบำรุงรักษาพื้นผิวถนน รัฐนี้มีถนนที่ต้องดูแลยาวที่สุดของประเทศ มีถึง 33,000 กิโลเมตร หน่วยงานด้านการขนส่งของรัฐให้ข้อมูลว่า ถนนในรัฐราว 1,000 กิโลเมตร ที่ใช้เทคนิค FBS และ "กำลังพัฒนาเทคนิค FBS ต่อไป"
ที่มาของภาพ, Queensland Department of Transport and Main Roads
FBS เป็นหนึ่งในหลายเทคโนโลยีใหม่ ๆ ที่ทางการกำลังทดสอบกับถนนสายต่าง ๆ ทั่วโลก
ภาวะโลกรวนที่ผันผวนรุนแรงขึ้นเรื่อย ๆ กำลังเพิ่มความชะงักงันต่อโครงข่ายการเดินทางสำคัญทั่วโลก จากภาวะดินถล่มที่ตัดขาดการสัญจรในเนปาล ทางหลวงเลียบชายฝั่งที่ถูกกัดเซาะในสหรัฐอเมริกา สะพานถล่มในเคนยา ไปจนถึงเส้นทางน้ำแข็งที่กำลังละลายในแคนาดา
ทว่าปัญหานี้ก็จุดประกายให้เกิดนวัตกรรมสำคัญมากมาย
หนึ่งในปัญหาที่ใหญ่ที่สุดของถนนคือความเปราะบางต่ออุณหภูมิสูง ภาวะร้อนจัดอาจทำให้พิ้นผิวถนนอ่อนตัวลงซึ่งนำไปสู่ปัญหาเพิ่มเติมทั้งถนนร้าว ถนนโก่งตัว และภาวะเป็นหลุมบ่อ หรือผิวถนนยุบได้
รีฟิโล โมโคยนา วิศวกรและนักวิจัย จากสภาเพื่อการวิจัยทางวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรมแห่งแอฟริกาใต้ (CSIR) ระบุว่า ผลกระทบโดยเฉพาะขึ้นอยู่กับสภาพของแต่ละพื้นที่
"มีตัวแปรมากมายที่มีผลต่อความเสียหายของถนน และถนนเองก็เสื่อมสภาพได้หลายวิธี"
ที่มาของภาพ, Refiloe Mokoena
ทางออกหนึ่ง คือการใช้ฉนวนกันความร้อน ซึ่งเป็นการเคลือบถนนแบบพิเศษด้วยอนุภาคเซรามิกที่มีรูพรุนขนาดเล็กซึ่งจะช่วยทำให้สีของพื้นถนนสว่างขึ้นและสามารถสะท้อนรังสีจากดวงอาทิตย์ได้
"พื้นผิวถนนที่มีการเคลือบฉนวนกันความร้อนเหล่านี้สามารถลดอุณหภูมิบนพื้นผิวได้สูงถึง 10 องศาเซลเซียส" เอแวนส์ กล่าว
เธอเสริมว่าเทคนิคข้างต้นยังสามารถใช้ลดปรากฏการณ์ "เกาะความร้อน" (heat island) หรือสภาวะที่พื้นที่ในตัวเมืองมีอุณหภูมิสูงกว่าบริเวณรอบ ๆ เนื่องจากมีตึกสูงคอยบังการถ่ายเทอากาศและในตัวเมืองมักจะมีพื้นที่สีเขียวไม่เพียงพอ
ก่อนหน้าที่มหกรรมโอลิมปิก 2020 จะเริ่มต้นขึ้น มหานครโตเกียวทดลองเคลือบถนนด้วยสีที่มีคุณสมบัติในการลดการดูดแสงอาทิตย์ สีนี้ได้รับการพัฒนาจากบริษัท นิปปอน คอร์ปอเรชัน ซึ่งเป็นสมาชิกของสมาคมพื้นผิวถนนเย็น
สมาคมนี้ตั้งเป้าว่า ภายในสิ้นปี 2020 การทาสีป้องกันแสงแดดดังกล่าวจะครอบคลุมพื้นผิวถนนเกือบ 3 ล้านตารางเมตรทั่วประเทศ
แม้การเคลือบสีดังกล่าวอาจช่วยปกป้องพื้นผิวถนนได้ ทว่าคนเดินเท้าอาจต้องเผชิญหน้ากับความไม่สะดวกสบายเพิ่มขึ้น งานวิจัยชิ้นหนึ่งที่ศึกษาผลกระทบจากการทดลองในสหรัฐอเมริกาพบว่า การเคลือบพื้นผิวถนนทำให้ถนนเหล่านั้นสะท้อนคลื่นความร้อนจำนวนมากไปยังบริเวณทางเท้า
ที่มาของภาพ, Nippo Corp
เอแวนส์เชื่อว่าขณะที่นานาชาติให้ความสนใจกับการพัฒนาเทคโนโลยีทางเลือกเพื่อแก้ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับถนนเพิ่มมากขึ้น ความแตกต่างของแต่ละประเทศอยู่ที่ระดับเงินสนับสนุนที่มีพร้อมในการลงทุนเทคโนโลยีเหล่านั้น
เธอเสนอว่าหนึ่งในวิธีในการควบคุมค่าใช้จ่ายคือการเลือกเจาะจงการพัฒนาเฉพาะส่วนถนนที่มีควาเมปราะบาง แทนที่จะทุ่มเม็ดเงินไปกับการพัฒนาโครงข่ายถนนทั้งระบบ เช่น การเพิ่มระดับการบำรุงรักษาเชิงป้องกันเฉพาะที่ ซึ่งเป็นกลยุทธ์ที่ถูกกว่าการมาซ่อมถนนหลังจากที่เกิดปัญหา
วัสดุหรือกระบวนการที่ใช้เทคโนโลยีขั้นสูงและมีราคาแพงไม่ได้เป็นเครื่องยืนยันประสิทธิภาพเสมอไป โมโคยนา ชี้ว่าการก่อสร้างถนนในเส้นที่ไม่ได้มีการจราจรหนาแน่น โดยใช้แรงงานมนุษย์และวัสดุที่ปล่อยก๊าซเรือนกระจกต่ำอย่างดิน เป็นตัวเลือกที่เหมาะกว่าการใช้เครื่องจักรที่ปล่อยมลพิษจำนวนมาก
ที่มาของภาพ, AFrican Development Bank
ถนนที่มีการจราจรไม่มาก "ยังเปิดโอกาสให้สามารถนำวัสดุเหลือใช้และวัสดุรีไซเคิลมาใช้ในการก่อสร้างแทนตัวเลือกเดียวที่มีอยู่อย่างการนำไปฝังกลบ วิธีเช่นนี้ยังช่วยลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกด้วย"
วัสดุทางเลือกอื่นๆ มีความสำคัญอย่างยิ่ง เนื่องจากปัจจุบันวัสดุอย่างทรายที่นิยมใช้ในการสร้างถนนมีปริมาณไม่เพียงพอ
"การใช้วัสดุเหลือทิ้งและวัสดุรีไซเคิลจะช่วยเพิ่มตัวเลือกที่มีราคาถูกลงกับท้องถิ่นแทนการใช้ยางมะตอยในการรับมือกับปัญหาอุณหภูมิที่เพิ่มสูงขึ้น" จอร์จ เอ็มทูรี นักวิทยาศาสตร์ผู้วิจัยอาวุโส จาก CSIR กล่าว
มีการนำยางรถยนต์รีไซเคิลมาเป็นวัสดุในการสร้างถนนส่วนหนึ่งในจังหวัดเกาเต็ง ของประเทศแอฟริกาใต้ ซึ่งการทดสอบไม่พบรอยแตกร้าวจากความร้อน ตามข้อมูลจากเอ็มทูรีผู้มีส่วนร่วมในการทดสอบครั้งนั้น เขากล่าวว่า "เราจะเดินหน้าการก่อสร้างและทดสอบต่อไปเพื่อแสดงให้เห็นว่าการใช้วัสดุเหลือทิ้งและวัสดุรีไซเคิลมาสร้างถนนสามารถทำได้หลายแบบ"
รีฟิโล โมโคยนา กล่าวว่า วัสดุทางเลือกอื่นๆ อาจรวมไปถึงพลาสติกรีไซเคิลและแก้ว มันอาจดูเป็นเรื่องที่เห็นได้อย่างชัดเจนว่าวัสดุเหล่านี้สามารถทนทานต่ออุณหภูมิสูงและการจราจรที่หนาแน่นได้ ทว่าแท้จริงแล้ว "มันขึ้นอยู่กับสภาพของวัสดุเหล่านี้ที่มาถึง ที่สามารถนำไปใช้งานได้"
การวิจัยเพิ่มเติมเพื่อหาผลิตภัณฑ์ทางเลือกมาแทนยางมะตอยและพลาสติกยังคงจำเป็นอยู่ เนื่องจากท้ายที่สุดแล้วผลิตภัณฑ์ทั้งสองเป็นผลพลอยได้ของน้ำมันดิบ
นอกจากนี้ โมโคยนา เสริมว่า มี "คุณค่าที่ถูกมองข้ามไป" ที่เรานำมาใช้ประโยชน์ได้ เช่น การดูแลรักษาระบบระบายน้ำ ปลูกต้นไม้ข้างถนนเพื่อให้ร่มเงาแก่ทางเท้า
โมโคยนาชี้ว่า ขณะที่นักวิทยาศาสตร์กำลังทดสอบหรือออกแบบนวัตกรรมใหม่ ๆ เพื่อเพิ่มความทนทานของถนน แต่มีเทคโนโลยีอีกมากที่ได้รับการพัฒนาและถูกทดสอบแล้วเช่นเดียวกัน สิ่งที่สำคัญตอนนี้คือการผลักดันจากทั้งฝั่งอุตสาหกรรมและรัฐบาลให้มีการใช้งานเทคโนโลยีเหล่านี้อย่างกว้างขวาง
…………………………………………..
ข่าว BBCไทย ที่เผยแพร่ในเว็บไซต์ ข่าวสด เป็นความร่วมมือของสององค์กรข่าว