Fremtidens motorvei blir asfaltert i Georgia

Hvis du vil se hvordan fremtidens motorvei kan se ut, så trenger du bare å kjøre ned til Georgia.

På et 18-mils segment av Interstate 85 - som strekker seg fra byen LaGrange til Alabama-grensen, 67 miles fra Atlanta - et konsortium av offentlige etater, globale selskaper og akademiske forskere, sammen med Ray C. Anderson Foundation jobber sammen for å bygge en smart vei. Ved å bruke en rekke teknologier som spenner fra elektrisitetsgenererende overflater til forurensningsreduserende grøfter, er det et virkelighetslaboratorium som baner vei til morgendagens veier.

Det er også rettet mot å demonstrere hvordan en smart transportkorridor ikke bare kan være miljøvennlig, men også generere inntekter.

Byer over hele verden installerer teknologi for å samle data i håp om å spare penger, bli renere, redusere trafikken og forbedre bylivet. I digitale trender Smart Cities-serien, vil vi undersøke hvordan smarte byer håndterer alt fra energiledelse, til katastrofeberedskap, til offentlig sikkerhet, og hva det betyr for deg.

Den fristende muligheten - å tjene penger på offentlige veier - har tiltrukket seg mye oppmerksomhet til det som er kjent som "Strålen", strekningen av I-85 som inkluderer forkjørsmark langs motorveien, selve motorveien og Georgia Visitor Information Center i West Point. Offisielt er Ray C. Anderson Memorial Highway, segmentet er oppkalt etter mannen som grunnla Interface Inc., en teppeprodusent, og navnebrorstiftelsen som er involvert i prosjektet. Anderson, som døde i 2011, ble anerkjent under sin periode i Interface for sin innsats for å gjøre sin bedrift miljømessig bærekraftig, og prosjekter som fremmer et bærekraftig samfunn er en av de nonprofits mål.

I likhet med urbane miljøer gir motorveier en interessant mulighet - og en betydelig utfordring - for nye teknologiløsninger. Veier påvirker for eksempel naturlige habitater i 15 prosent av landet, og bilene og lastebilene som kjører på dem produserer millioner av tonn karbondioksid årlig.
Og det er mye fortau der ute: Over 164 000 miles med motorvei på kryss og tvers av USA. Det er nok betong og asfalt til å gå jorden rundt 6,5 ganger.

Så langt, de fleste av disse er veier gjør bare én ting: bære kjøretøy. Ray ønsker å vise at de kan mye mer.

En motorvei drevet av solen

Den kanskje mest ambisiøse ideen er å gjøre all den fortaubaksten i solen til en gigantisk solenergikilde. På West Point Visitor Information Center starter Ray med Wattway, omtrent 538 kvadratmeter med solcellepaneler lagt ned på veiens overflate. Solcelleutleggerne er holdbare nok til å tåle trafikken fra titusenvis av kjøretøy i året. er tynne og sklisikre, og kan installeres over eksisterende fortau, så det er ikke nødvendig å rive opp veier.

"Det neste prosjektet er å se om det er mulig å sette solcellepaneler i veiskulderen," sa Costas Simoglou, direktør for Georgia Center of Innovation for Energy Technology, til Digital Trends. Simoglou er interessert i å sette panelene på siden av motorveien, ikke på grunn av holdbarhetsproblemer, men de vil få mer soleksponering.

Wattway ble utviklet av det franske transportselskapet Colas. Teknologien tok over fem år med forskning og utvikling, i samarbeid med det franske nasjonale solenergiinstituttet. Wattway leverer for tiden strøm til besøkssenteret, men det kan gjøre mye mer.

Ekstra energi generert av Wattway kunne ikke bare føre strøm tilbake til nettet, men også drive alt fra gatelys til trafikksignaler. Det kan være en strømkilde hvor som helst hvor det er fortau og mennesker: kjøpesentre, flyplasser, til og med sykkelstier. Solcellepaneler på veien kan også drive nødvendig kommunikasjon mellom kjøretøy og infrastruktur for den kommende generasjonen av selvkjørende biler.

Så er det ladestasjonene for elbiler. Ved besøkssenteret er det ladestasjoner for elektriske kjøretøy, sponset av Kia Motors, som har et produksjonsanlegg i West Point. Stasjonene er i dag drevet av stolpemonterte solcellepaneler, og eiere kan lade opp elbilene sine gratis.

"Men solenergi kan være en ny inntektskilde for staten," sa Simoglou. "Det er allerede 25 000 elektriske kjøretøy i Georgia. Så staten kunne til slutt selge elektrisitet» i stedet for å belaste bensinavgift.

Holde kjøretøy i toppform

Omtrent 700 000 mennesker stopper ved besøkssenteret West Point hvert år. Så det er ikke bare en ideell prøveplass for nye teknologier, det er også en fin måte å vise sjåfører fordelene disse nye smarte systemene har å tilby dem.

Et av de mest vellykkede prosjektene er for eksempel WheelWright-systemet. Folk kjører bilene sine sakte forbi systemets hjulsensorer, som tar tusenvis av bilder av dekkene på noen få sekunder. WheelWright, et britisk selskap, vil da enten spytte ut en papirrapport eller sende en melding til sjåføren med informasjon om dekktrykket og slitasjen på bilen. Målet er å varsle sjåførene når dekkene deres er for lite luft, noe som kan redusere drivstoffeffektiviteten og trekkraften, eller må skiftes ut.

Teknologien har andre mulige bruksområder, for eksempel tusenvis av lastebilveiestasjoner over hele USA. I dag utfører de fleste kommersielle lastebilsjåfører en visuell – og ikke så veldig nøyaktig – inspeksjon av dekk og slitasje på slitebanen. WheelWright-systemet kunne gjøre det mer nøyaktig og raskere.

Det er ikke bare motorveien som tjener på det

Motorveier omfatter mer enn bare fortau, selvfølgelig. Andre deler av The Ray-prosjektet jobber med å utnytte landet langs veien.

I stedet for konvensjonelle grøfter, for eksempel, bruker The Ray såkalte «bioswales». I stedet for bare å legge til rette for regnavrenning, er biosvaler det grunne dreneringsgrøfter som er fylt med vegetasjon som er kjent for å fange opp partikkelformige stoffer, som gummi, bly og olje som kan vaskes av veien. Plantene, ofte switchgrass, er alle hjemmehørende i Georgia, og noen biosvaler inkluderer kompost for å bremse vannbevegelsen og redusere trusselen om plutselige flom i et regnvær.

Andre smarte landbruksveiarbeid inkluderer planting av hvetegårder langs og rundt motorveien. Prosjektet har brukt mellomliggende hvetegress, som har 10 fot dype røtter som bidrar til å forhindre jorderosjon, hjelper til med å beholde rent vann og fanger karbon. Stauden er for tiden midt i en treårig studie ved siden av The Ray.

Ray har nettopp fått statlig godkjenning til å installere en 2-megawatt solcellepanel i en annen forkjørsrett, sa Simoglou fra Georgia Center of Innovation. Det nye solcellepanelet vil bli installert ved en avkjøringsrampe nær byen LaGrange. Fremtidige solcellepanelplaner inkluderer å bruke panelene strategisk til også å fungere som støydempende vegger - alt dekket av et jorddekke med pollinatoreng.

Det må være trygt også

I tillegg til bærekraft, må smart infrastruktur også være trygg. Det er anslått at 277 milliarder dollar går tapt hvert år i USA på grunn av bil- og lastebilulykker, ifølge enhetene bak prosjektet.

"Vi vil gjerne ha denne karbonfrie motorveien," sa Harriet Anderson Langford, president for The Ray. "Så det er null avfall, null karbon, null dødsfall."

Smarte veier kan for eksempel inkludere hastighetsvarslingssystemer. En teknologi er pulserende hastighetskontroll. Systemet, utviklet av Innovia, går ut på å legge inn lette stendere i veien. Pinnene blinker i rekkefølge for å advare sjåfører om problemer foran seg – gult for å redusere hastigheten og rødt for kø eller trafikkstopp foran.

Lysene kan også brukes til å oppmuntre til trygge følgeavstander, varsle sjåfører når de kommer for nærme eller baklukebiler foran. En linje med røde pigger langs de stiplede hvite kjørefeltskillene kan også fortelle sjåførene at det er et kjøretøy som nærmer seg bakfra og at det er utrygt å skifte fil. De smarte prikkene kan til og med brukes til å levere advarsler om kjørefeltavgang og varsler om svart is. Det betyr at enhver bil, ikke bare nyere tilkoblede biler, kan dra nytte av tidlige varsler for å hjelpe dem med å unngå ulykker.

Vis frem for andre å følge

Så langt er kostnadene knyttet til The Ray-prosjektet relativt små. Organisasjonens administrerende direktør, Allie Kelly, sier at The Ray bruker rundt 1 million dollar i året. Pengene kommer fra Georgia Department of Transportation, private bedriftspartnerskap og Ray C. Anderson Foundation legat.

For offentlige avdelinger som DOT er det en sjanse til å teste nye smarte infrastrukturteknologier. For de private firmaene som er involvert, er det en uvurderlig virkelig verden testing seng for å forbedre deres teknologier. (Colas, for eksempel, tror at de nå vil være i stand til å redusere kostnadene for solcelleutleggere til det tilsvarende solcellepaneler på taket.)

For The Ray er det en måte å spre ideene og løsningene for en smart veiinfrastruktur til andre stater og lokalsamfunn. Det er nå en konstant strøm av nye besøkende til Georgia-området, fra Florida og Missouri delstatsrepresentanter til forskere fra asfaltindustrien og akademiske institusjoner.

"Alle disse smarte tingene kan være overveldende, spesielt for byledere" som prøver å balansere budsjetter, sa Simoglou. Så The Ray er ute etter å vise dem ikke bare hvordan smarte veier kan være bærekraftige, men også være en bærekraftig virksomhet.

Redaktørenes anbefalinger

• World's Fair 2.0: Oppdraget om å gjenopplive tidenes største teknologiutstilling
• 5 måter som fremtidens A.I. assistenter vil ta taleteknologi til neste nivå
• Denne høyteknologiske handlekurven fra Walmart kan redde livet ditt
• Denne høyteknologiske kjøleren holder mat i over en uke – og den lager margaritas også