Миллионы старых автомобильных шин, которые больше никому не нужны, и железнодорожные пути, на ремонт которых уходят целые состояния. Голова заболит от необходимости решить обе эти проблемы сразу. Однако австралийские инженеры нашли остроумный способ сделать это. Они создали и два года тестировали уникальную систему амортизаторов для железной дороги, сделанную из переработанных покрышек.

Над технологией работали сообща специалисты Технологического университета Сиднея, железнодорожной компании Sydney Trains, транспортного департамента штата и промышленные партнеры. Все испытания проходили в реальных условиях на действующей грузовой ветке в Чуллоре. Для чистоты эксперимента участки пути с новой резиновой подложкой проложили рядом с обычными и стали внимательно следить за вибрацией, проседанием грунта и износом балласта — того слоя щебня, на котором лежат шпалы и рельсы.

Результаты, опубликованные в журнале Canadian Geotechnical Journal, превзошли ожидания.

Участки с резиновой прослойкой показали:

• Значительно меньший износ.
• Гораздо большую стабильность.

Сама технология запатентована и довольно элегантна. Вот как это работает:

• Специальные ячейки из старых шин заполняют отходами — например, отработанным балластом или отходами от промывки угля.
• Затем эти блоки укладывают под шпалы по особой схеме.
• Сверху добавляют еще один слой — решетки, отлитые из старых конвейерных лент с рудников.

Вся эта конструкция ложится прямо под основной несущий слой щебня.

Она работает как надежная подушка, которая берет на себя основной удар.

Резиновая подложка эффективно защищает балласт от разрушения и продлевает жизнь всему пути, — объясняет выдающийся профессор Буддхима Индраратна, первоначальный изобретатель метода. — Кроме того, она перераспределяет нагрузку от поезда на более глубокие, мягкие и часто влажные слои грунта, не давая им просесть и ослабить верхние слои. Это прямо ведет к снижению затрат на содержание, меньшему количеству закрытых путей для пассажиров и повышению надежности всей сети.

Технический директор по геотехнике австралийской SMEC доктор Ричард Келли добавляет:

Если эту систему широко внедрят, это сэкономит железнодорожной отрасли миллионы долларов в год. Нам не придется добывать так много нового щебня для балласта, а его добыча — дорогое и неэкологичное дело.

Это еще и мощный удар по проблеме утилизации: в одной только Австралии ежегодно выбрасывают больше 50 миллионов шин.

Найти устойчивое применение этому материалу у себя в стране — наш приоритет, — говорит профессор Чолачат Руйкиаткамджорн. — Мы доказали, что можно превратить горы мусора в ценный актив, который делает нашу инфраструктуру прочнее и двигает вперед экономику замкнутого цикла.

Реальная польза этого исследования носит тройной, системный характер.

• Во-первых, это прямая и существенная экономия для железнодорожных компаний. Замена части щебня более упругим и долговечным материалом радикально снижает частоту и стоимость плановых ремонтов. Меньше износ — меньше нужно постоянно подсыпать новый балласт, меньше нужно менять шпалы и выправлять путь. Это колоссальные деньги в масштабах национальной сети.
• Во-вторых, это экологический прорыв. Технология предлагает не просто утилизацию, а апсайклинг — превращение двух массовых waste-stream (изношенных шин и конвейерных лент) в высокотехнологичный продукт с добавленной стоимостью. Это снижает нагрузку на полигоны, экономит природные ресурсы (щебень) и сокращает углеродный след от его добычи и транспортировки.
• В-третьих, это повышение надежности и, как следствие, безопасности движения. Более стабильное полотно — это меньше деформаций, а значит, и меньший риск возникновения инцидентов, связанных с состоянием пути.

Основное замечание лежит в плоскости долговечности и поведения материала в экстремальных условиях. Резина, даже высокопрочная, подвержена старению под воздействием ультрафиолета, озона, перепадов температур и химических веществ, которые могут вымываться из грунта или проливаться при перевозках. В исследовании, хоть оно и длилось два года, возможно, не в полной мере отражены процессы деградации этой резиновой «подушки» на горизонте 10-20 лет. Не до конца ясно, как она поведет себя, например, в сильнейшую жару, не начнет ли выделять потенциально вредные вещества в почву, или не станет ли чрезмерно жесткой на лютом морозе, теряя свои амортизирующие свойства. Для широкого внедрения потребуется не только более долгосрочное исследование, но и разработка строгих стандартов по составу резиновой крошки, чтобы исключить риск загрязнения окружающей среды.

Ранее ученые разработали катализаторы, которые превращают старые покрышки в ценное сырье.