ЭЙМС, Айова - Алиреза Сассани повернул выключатель и послал 60 вольт электричества в небольшой бетонный блок. Через несколько минут докторант Университета штата Айова провел некоторые измерения и обнаружил, что температура поверхности блока поднялась с 64 градусов по Фаренгейту до 189 градусов.
Затем Терин Янг подошла к демонстрационному столу и осторожно выдавила капли воды зеленого цвета на другой набор небольших бетонных блоков. Капли скатывались по бетону и с помощью небольшого наклона ученика мастера скатывались прямо с края.
А потом Халил Джейлан открыл морозильную камеру и показал груду снега после одного из зимних штормов в Айове. За снегом была бетонная плита размером 2,5 на 3,5 фута, которая была мокрой, но высыхала. Примерно 45 минут назад эта плита была засыпана снегом.
Все три технологии - электропроводящий бетон, наноструктурированные супергидрофобные покрытия и тротуары с водяным подогревом - предназначены для быстрой, экономичной и устойчивой очистки взлетно-посадочных полос аэропортов от снега и льда.
«Эти новые технологии могут предотвратить задержки рейсов и обеспечить доступность аэропортов», - сказал Сейлан, адъюнкт-профессор гражданской, строительной и экологической инженерии штата Айова и директор Программы устойчивого проектирования и исследований дорожного покрытия в Институте штата Айова. Транспорт.
«Это обеспечивает безопасную рабочую платформу для персонала аэропорта и пассажиров», - сказал он. «И это безвредно для окружающей среды - аэропортам не нужно использовать тонны противогололедных солей. Это также приводит к сокращению выбросов и затрат, поскольку аэропортам не нужно очищать сточные воды, связанные с удалением льда с тротуаров аэропортов, что в противном случае является обязательным».
Исследование дорожного покрытия является частью Партнерства Центра передового опыта Федерального авиационного управления по повышению безопасности, доступности и устойчивости авиации общего назначения, или PEGASAS. Партнерство было создано в 2012 году и возглавляется исследователями из Университета Пердью. Другими основными членами партнерства являются штат Айова, Университет штата Огайо, Технологический институт Джорджии, Технологический институт Флориды и Техасский университет A&M..
Центры передового опыта FAA устанавливают исследовательские партнерства с разделением затрат с федеральным правительством, университетами и промышленностью. Исследователи PEGASAS изучают различные вопросы авиации общего назначения, включая технологии аэропортов, безопасность полетов и работу в неблагоприятных погодных условиях.
Программа выделяет около 750 000 долларов США на исследования в штате Айова свободных от снега и льда покрытий взлетно-посадочных полос. Университет выделяет эти средства.
Ceylan собрал команду из 19 преподавателей, сотрудников и студентов для разработки технологий дорожного покрытия и анализа их затрат и выгод. Он сказал, что штат Айова, где находится Национальный центр технологии бетонных покрытий, является идеальным местом для исследований и разработки новых способов очистки взлетно-посадочных полос от снега и льда.
Итак, в лаборатории тротуаров Городского инженерного корпуса:
● Исследователи добавляли в материалы дорожного покрытия различные смеси электропроводящих углеродных волокон и порошков. Поместите электрический заряд в получившиеся тротуары, и они быстро станут достаточно горячими, чтобы растопить снег и лед.
Исследователи ищут оптимальное сочетание проводимости дорожного покрытия, пригодности к обработке, долговечности, экономичности и безопасности.
● Исследователи распыляли различные наноматериалы (в том числе PTFE, Teflon® от DuPont) на тестовые образцы дорожного покрытия. Идея состоит в том, чтобы производить тротуары, которые отталкивают воду. Это предотвратит налипание снега и льда и облегчит уборку плугами после непогоды.
«Это похоже на лист лотоса», - сказала Джейлан. «Вода не прилипает к поверхности».
● Исследователи заливали медные трубы бетоном, чтобы создать испытательные плиты для гидравлических систем. Системы циркулируют по трубам нагретой жидкости, нагревая дорожное покрытие и растапливая снег и лед с поверхности.
Сейлан сказал, что одной из самых больших проблем с технологией обогреваемых дорожных покрытий является разработка передовых методов строительства для создания больших, надежных и экономичных систем.
Пока Джейлан сказал, что исследования всех трех технологий продвигаются вперед, показывая многообещающие результаты и выглядящие осуществимыми. Но более масштабные испытания на открытом воздухе все еще необходимы. Он надеется установить тестовые панели на открытом воздухе - возможно, в кампусе - в течение следующего года или около того.
И хотя несколько крупных аэропортов выразили заинтересованность в тестировании технологий очистки от снега и льда, Джейлан сказал, что реальной целью являются небольшие аэропорты авиации общего назначения.
«В аэропортах авиации общего назначения нет персонала и оборудования, которые есть в крупных аэропортах», - сказал он. «И поэтому иногда зимой они просто закрываются. Аэропорты авиации общего назначения заботятся не только о сокращении расходов на уборку снега, но и о том, чтобы аэропорты оставались открытыми».