Un nuovo asfalto con biomasse e intelligenza artificiale ripara le crepe in un’ora, riducendo costi e emissioni per strade più durevoli
Le strade del futuro potrebbero essere più resistenti e sostenibili grazie a un innovativo asfalto in grado di autoripararsi. Un team di ricercatori dell’Università di Swansea e del King’s College di Londra, in collaborazione con studiosi cileni, ha sviluppato un materiale avanzato che utilizza biomasse di scarto e intelligenza artificiale per riparare autonomamente le crepe, senza necessità di intervento umano. Questa tecnologia potrebbe rivoluzionare la manutenzione stradale, abbattendo i costi e contribuendo alla riduzione delle emissioni di carbonio associate alla produzione di asfalto tradizionale.
Come si formano le crepe e come interviene l’intelligenza artificiale
L’asfalto si degrada nel tempo a causa dell’ossidazione del bitume, il componente che ne garantisce la coesione. Questo processo porta alla formazione di crepe, accelerando il deterioramento della pavimentazione. Tuttavia, la scienza non ha ancora chiarito completamente i meccanismi chimici alla base di questa trasformazione. Per affrontare il problema, il team di ricerca ha impiegato un’intelligenza artificiale basata su machine learning per analizzare il comportamento delle molecole organiche presenti nel bitume. In collaborazione con Google Cloud, sono stati sviluppati modelli predittivi avanzati in grado di simulare la degradazione del materiale e identificare soluzioni per contrastarla.
Spore con oli rigenerativi per riparare le crepe in un’ora
La vera innovazione di questa tecnologia risiede nell’uso di microstrutture porose di origine vegetale, chiamate spore, che fungono da serbatoi di oli rigenerativi. Questi oli, derivati da materiali di scarto, vengono rilasciati automaticamente quando il bitume inizia a incrinarsi, favorendo una riparazione rapida ed efficace. Nei test di laboratorio, questo nuovo asfalto ha dimostrato di essere in grado di sanare una microcrepa in meno di un’ora, una prestazione notevole rispetto ai tradizionali materiali stradali, che richiedono interventi manuali con costi elevati.
Un’innovazione strategica per infrastrutture sostenibili
L’industria stradale è responsabile di una parte significativa delle emissioni di carbonio, soprattutto a causa dell’estrazione e lavorazione del petrolio necessario per la produzione del bitume. Rendere l’asfalto più longevo e ridurre la necessità di manutenzione rappresenta una soluzione chiave per abbattere l’impatto ambientale delle infrastrutture. Secondo il dottor Jose Norambuena-Contreras, esperto di asfalto autoriparante presso l’Università di Swansea, “lo sviluppo di queste tecnologie ci posiziona all’avanguardia dell’innovazione sostenibile per le infrastrutture, contribuendo alla realizzazione di strade a zero emissioni con una maggiore durata nel tempo”.
Riduzione della dipendenza dal petrolio grazie ai rifiuti organici
Un aspetto cruciale di questo progetto è l’impiego di biomasse di scarto, che potrebbero sostituire in parte il petrolio nella produzione di asfalto. “Vogliamo imitare i processi di guarigione presenti in natura. Così come gli organismi riparano le proprie ferite, anche l’asfalto potrebbe rigenerarsi da solo”, spiega il dottor Francisco Martin-Martinez, esperto di chimica computazionale al King’s College di Londra. Oltre alle spore vegetali, il team sta sperimentando capsule biopolimeriche ricavate da alghe e oli vegetali, nonché rigeneranti ottenuti dal riciclo di pneumatici usurati, creando così una filiera circolare per la produzione di materiali stradali.
Il ruolo dell’intelligenza artificiale nello sviluppo delle strade del domani
L’integrazione dell’intelligenza artificiale nella ricerca sui materiali sta accelerando il progresso verso infrastrutture più sostenibili. Google Cloud, attraverso strumenti come Gemini e Vertex AI, sta supportando questo progetto fornendo risorse computazionali avanzate per simulare e ottimizzare i nuovi materiali. “Stiamo sfruttando la potenza del cloud e delle tecnologie AI per migliorare i processi di ricerca e scoprire nuove proprietà chimiche”, afferma Iain Burgess, responsabile del settore pubblico UKI di Google Cloud.
L’obiettivo finale è trasformare queste soluzioni innovative in una realtà concreta, con il supporto di investimenti pubblici e privati. Come sottolinea il dottor Norambuena-Contreras, “per arrivare ad avere strade a zero emissioni, è fondamentale che il governo e il settore industriale collaborino con il mondo accademico per promuovere l’innovazione”.
