تبدیل لاستیک‌های فرسوده به جوشن برای ریل قطار! راه‌حل خلاقانه استرالیایی‌ها برای عمر بیشتر خطوط راه‌آهن

بذارین یه خبر باحال و سبز رو براتون تعریف کنم! استرالیا یه کار خیلی هوشمندانه کرده: لاستیک‌های قراضه رو جمع کردن و دارن ازش تو ساخت بخش‌هایی از راه‌آهن استفاده می‌کنن تا هم پول تعمیر رو کم کنن، هم عمر ریل‌ها رو بیشتر، هم محیط زیست رو خوشحال کنن. خیلی خفن، نه؟

داستان از این قراره که تیمی از دانشگاه UTS سیدنی (یعنی University of Technology Sydney) و چند شرکت مثل Sydney Trains و EcoFlex و Bridgestone با همکاری حمل و نقل نیو ساوت ولز (NSW)، اومدن رو یه خط باری فعالِ سیدنی، لاستیک بازیافتی زیر ریل‌ها گذاشتن و دو سال کامل، یعنی از ۲۰۲۱ تا ۲۰۲۳، رفتن دنبالش تا ببینن چی میشه.

اونا به جای اینکه سنگ‌دانه‌های ریل (همون Ballastها که وظیفه‌شون پخش بار قطار و سفت نگهداشتن ریل‌هاست)، رو مستقیم بذارن روی خاک، یه لایه سلولی از لاستیک بازیافتی گذاشتن. این سلول‌ها با مواد دورریختنی پر شدن. مثلاً خود لساتهکای کامیون پاره شده رو خرد کردن، ترکیب کردن با مواد مثل سنگریزه‌های قدیمی و حتی زغا‌ل‌شویی، روش هم شبکه‌هایی از لاستیک‌های قدیمی نوار نقاله معدنی کشیدن. بین هر دو بخش از این سلولی‌ها، یه قسمت ریل با سیستم معمولی داشتیم که بتونن مقایسه کنن دقیقاً چی به چی شد.

در طول این دو سال، سنسورها مقدار لرزش، نشست ریل و خورد شدن سنگ‌دانه‌ها رو اندازه گرفتن. نتایج رو هم تو یه مجله معتبر خارجی که اسمش Canadian Geotechnical Journal هست و درباره مهندسی خاک و زمین‌شناسی می‌نویسه، چاپ کردن. داده‌ها نشون می‌داد اونجا که لاستیک بازیافتی گذاشتن، هم نشست کمتر بوده (یعنی ریل کمتر فرو رفته)، هم سنگ‌دانه‌ها کمتر پودر شدن و خلاصه اوضاع خوشگل‌تر بوده!

پروفسور Buddhima Indraratna (که خودش مخترع اولیه این روش بوده و رئیس مرکز تحقیقات حمل و نقل UTS هم هست) خیلی با ذوق گفته این زیرلایه لاستیکی مثل یه سپر عمل می‌کنه و نمی‌ذاره سنگ‌دانه‌ها له و پودر بشن. در نتیجه کل سازه ریل عمر بیشتری می‌گیره!

حالا این اصلاً چجوری کار می‌کنه؟ توی ریل‌های سنتی، بار چرخای قطار با قفل شدن سنگ‌ها به هم پخش میشه، ولی با تکرار بار سنگین، لبه‌های تیز سنگ‌ها پودر میشه و بعدش زهکشی بد میشه، ریل می‌خوابه و باید هی تعمیر بکنی. اما با این لایه لاستیکی، داستان فرق داره: لاستیک مثل کمک فنر عمل می‌کنه؛ یعنی وقتی چرخ قطار رد میشه، لاستیک یه ذره فشار میاد روش و نیرو رو هم تقسیم می‌کنه رو سطح بزرگتر پایین، هم فشار رو کم‌تر می‌کنه رو سنگ‌دانه‌ها. در نتیجه سنگ‌دانه‌ها عمر بیشتری می‌کنن، ریل کمتر نشست می‌کنه (یعنی نمی‌خوابه تو خاک)، و همه چیز محکم‌تر می‌مونه.

به گفته پروفسور Cholachat Rujikiatkamjorn (یه دانشمند دیگه از همون تیم UTS)، این زیرلایه کمک می‌کنه که بار سنگین قطار، کنترل شده‌تر و یکنواخت‌تر برسه به خاک زیری، مخصوصاً اون قسمت‌هایی که خاک نرم یا مرطوبه و اگه بار رو درست تقسیم نکنی، نشستِ بدجوری رخ میده که کلی خرج روی دستت می‌ذاره.

حالا نکته باحال اینجاست که نتیجه واضح بود: اون قسمتایی که لاستیک داشتن، نیاز به تعمیر کمتر داشتن (توی ریل راه‌آهن به این تعمیر سریع میگن Tamping)، کمتر پودر شدن، و عمر ریل بیشتر. مخصوصاً تو شبکه‌هایی که شبانه‌روز قطار بار زیاد رد میشه، مثل سیدنی، هر لحظه تعمیر کمتر یعنی کلی صرفه‌جویی و دردسر کمتر برای مردم.

حالا پروژه خیلی خفن‌تر شده! تیم تحقیقاتی تونستن یه بودجه ۷۴۰ هزار دلاری (واحدش دلار استرالیا) از شورای تحقیقات استرالیا بگیرن تا این ایده رو تو سخت‌ترین شرایط هم امتحان کنن. مثلاً قراره رو قسمتای پل‌ها، سوییچ‌ها (یعنی جاهایی که ریل تغییر جهت میده و کلی ضربه به سنگ‌دانه می‌خوره) و تقاطع‌ها تست کنن و ببینن این زیرلایه تو شوک‌های شدید هم مثل بقیه جاها محکم می‌ایسته یا نه. اونا می‌خوان مطمئن شن که کیفیت و امنیت سفر قطار پایین نمیاد ولی باز هم سنگ‌دانه‌ها سالم‌تر می‌مونن.

اگه این آزمایش‌ها موفقیت‌آمیز باشه، این کار دو تا سود باحال داره: ۱. لاستیک‌های فرسوده و نوارنقاله‌هارو به جای چال کردن تو محل دفن زباله (Landfill یعنی جایی که زباله‌ها رو خالی می‌کنن تو زمین) بازیافت و دوباره استفاده می‌کنن. ۲. عمر ریل چند برابر میشه و خرج تعمیرات (که همیشه همه رو عصبانی و مسیر قطار رو تعطیل می‌کنه) کم‌تر میشه.

تو دنیایی که هم هزینه تعمیر خطوط راه آهن سر به فلک کشیده، هم حمل بار رو ریل هر روز بیشتر میشه، هم محیط‌زیست مهم‌تر شده، این راه حل می‌تونه نه فقط تو استرالیا، بلکه قراره همه جا رو تحت تاثیر قرار بده؛ چون به قول خودشون: هم خرج تعمیر کم میشه، هم مردم کمتر گرفتار تعطیلی ریل میشن، هم شبکه ریلی مطمئن‌تر و پایدارتر میشه.

در مجموع، این خلاقیت استرالیایی‌ها نشون میده هنوزم میشه با یه ایده نو، مشکلات و دغدغه‌های محیطی و مهندسی رو یه جا با هم حل کرد!

منبع: +