كشف فريق بحثي من جامعة ولاية أريزونا الأمريكية عن حل مستدام لمواجهة دورة التجمد والذوبان القاسية التي تكلف إصلاح أضرار الطرق مليارات الدولارات سنوياً، وذلك بتطوير أسفلت مصنّع من زيوت الطحالب المجهرية يتميز بمرونة ومتانة فائقة في درجات الحرارة المتدنية.

وتستهدف هذه التقنية الجديدة معالجة إحدى أكبر نقاط ضعف الأسفلت التقليدي الذي يعتمد على البيتومين (مادة رابطة أساسها النفط الخام)، والذي يصبح هشاً سريعاً ويتشقق في الطقس البارد.

وتمثل مركبات المشتقة من الطحالب حلاً محتملاً لإطالة عمر رصف الطرق وتقليل تكاليف الصيانة عبر تحسين مقاومة الرطوبة والمرونة.

وأظهرت النمذجة الحاسوبية أن الزيت المستخرج من الطحالب الخضراء الدقيقة التي تعيش في المياه العذبة يتمتع بأقوى مقاومة للتشوه الدائم تحت ضغط حركة المرور. كما يوفر هذا الزيت حماية أفضل ضد الأضرار المرتبطة بالرطوبة التي تسبب الحفر.

وأخضع الفريق عينات الأسفلت المعزز بالطحالب لاختبارات معملية مكثفة، بما في ذلك أحمال مرور متكررة ودورات تجميد وذوبان، لمحاكاة الظروف الواقعية في المناخات الباردة. وأظهرت النتائج أن الرصف المصنوع باستخدام المادة الرابطة القائمة على الطحالب حقق تحسناً يصل إلى 70% في استعادة التشوه مقارنة بالإسفلت التقليدي.

وأشار الباحثون إلى أن الآثار البيئية كبيرة؛ إذ يقدرون أن استبدال 1% فقط من المادة الرابطة المشتقة من البترول بمادة مشتقة من الطحالب يقلل صافي انبعاثات الكربون من الأسفلت بنسبة 4.5%. ومع استبدال 22% من المادة، يمكن نظرياً أن يصبح رصف الأسفلت محايداً للكربون.

ويُتوقع أن توفر هذه التقنية طرقاً عالية الأداء وأكثر مرونة واستدامة دون كلفة باهظة، مع خفض الانبعاثات الناتجة عن واحدة من أكثر مواد البناء استخداماً على وجه الأرض.