Betónové cesty znižujú uhlíkovú stopu cestnej dopravy

Dlhodobá trvácnosť ciest s cementobetónovým krytom je dobre známa. Podobne ako skutočnosť, že betónové cesty nepotrebujú takmer nijaké opravy a údržbu, čo prispieva k plynulosti dopravy a znižuje množstvo dopravných zápch. Málo sa však vie o tom, že betónové cesty dokážu prispieť k zníženiu emisií CO₂, zvyčajne sa však tvrdí práve opak.

Betón má niekoľko pozitívnych charakteristík, ktoré pôsobia počas celej životnosti cestného krytu. Sú to absorpcia CO2 v zatvrdnutom betóne, reflektivita svetlého povrchu betónu, ktorá znižuje prehrievanie mestského prostredia, a v neposlednom rade zníženie spotreby paliva nákladných vozidiel na nedeformujúcom sa povrchu. Práve tejto otázke sa budeme venovať v tomto článku.

Cestná doprava a emisie CO₂
Približne jednu pätinu emisií oxidu uhličitého (CO₂), hlavného skleníkového plynu, tvoria v Európskej únii emisie z cestnej dopravy. Zatiaľ čo emisie z iných zdrojov vo všeobecnosti klesajú, emisie z dopravy od roku 1990 neustále rastú. Väčšina opatrení, ktoré presadzuje Európska komisia, sa týka osobných vozidiel – hovorí sa o zelených automobiloch, elektromobiloch a podobne.

Cestná nákladná doprava sa však v Európe na emisiách CO₂ z cestnej dopravy podieľa až 40 %, preto je dôležité sa téme emisií CO₂ z nákladných vozidiel, autobusov a takisto venovať. Zároveň treba zdôrazniť, že mnohé z už spomínaných opatrení sa opierajú o technológie, ktoré sa stále ešte nachádzajú iba v štádiu vývoja alebo je ich dostupnosť pomerne náročná. Pritom existuje celý rad štúdií z celého sveta, ktoré poukazujú na existujúci potenciál znižovania emisií CO₂ prostredníctvom navrhovania vhodných povrchov ciest. Ide o riešenia, ktoré sú dostupné už dnes, a to tak z hľadiska technológií, ako aj nákladov.

Efektívne znižovanie environmentálnych vplyvov ciest
Ak chceme znížiť celkové emisie CO₂, musíme si položiť otázku, čo je efektívnejšie. Pri cestách stojí otázka takto: je efektívnejšie znižovať spotrebu paliva alebo znižovať emisie CO₂ pri výrobe materiálov, z ktorých sa cesty stavajú? Na posúdenie nám poslúži analýza životného cyklu (LCA). Tá skúma a hodnotí environmentálne vplyvy produktu, procesu alebo služby počas celej životnosti. V prípade cesty možno jej životný cyklus rozdeliť takto:

• ťažba a výroba materiálov,
• výstavba,
• údržba a opravy,
• používanie,
• koniec životnosti.

Pri výstavbe ciest sa pozornosť tradične zameriavala najmä na vplyvy výroby mate­riálov a vplyvy výstavby. Z hľadiska analýzy životného cyklu je však veľmi dôležité hodnotiť danú cestu komplexne, teda aj s vplyvmi dopravy či údržby a opráv. Keď totiž uvažujeme životnosť cesty v rozpätí 20 až 50 rokov a počet najazdených kilometrov, zistíme, že vplyvy užívania cesty zatienia vplyvy výroby materiálov či výstavby. V závislosti od intenzity dopravy môžu byť vplyvy užívania cesty až desaťnásobne vyššie ako všetky ostatné vplyvy. Opatrenia znižujúce spotrebu paliva sú preto veľmi dôležitým nástrojom na znižovanie celkových vplyvov cestnej siete na životné prostredie. A spotrebu paliva ovplyvňuje okrem kvality paliva a technológie vozidla (motor, pneumatiky atď.) aj typ krytu a kvalita povrchu vozovky.

Vplyv povrchu vozovky na spotrebu paliva
V dostupných štúdiách sa zhodne konštatuje, že tuhé povrchy, medzi ktoré patria aj cementobetónové kryty, v porovnaní s pružnými materiálmi významne znižujú spotrebu paliva. Dôvodom je dobre známy fyzikálny princíp, že valivý odpor klesá v závislosti od narastajúcej tvrdosti povrchu a kolesa. Štúdie takisto potvrdili pozitívny vplyv kvality povrchu vozovky na valivý odpor a spotrebu. Pod kvalitou povrchu sa rozumie povrch bez nerovností, nerovnomerných záplat, koľají, výmoľov alebo poškodených spojov.

Redukcia spotreby je podľa týchto štúdií pri nákladných vozidlách až do 6 %. Závery niektorých štúdií sú v skratke takéto:

• v štúdii Národnej rady pre výskum v Kanade sa konštatuje, že úspora paliva na betónových cestách predstavuje v porovnaní s asfaltovým krytom 0,8 až 3,9 %,
• v laboratóriách dopravného výskumu v Spojenom kráľovstve sa zistilo, že väčšia odolnosť proti deformáciám pri cementobetónových krytoch má za následok 1,1-percentné zníženie spotreby paliva,
• švédski výskumníci uvádzajú, že cementobetónové kryty spôsobujú štyrikrát menšie straty energie v porovnaní s asfaltom, a majú preto významný potenciál prispieť k znižovaniu spotreby paliva,
• Švédsky štátny výskumný ústav ciest a dopravy vo svojej štúdii hovorí o 1,1- až 6,7-percentnom znížení spotreby na cementobetónových krytoch, pričom hlavnú úlohu hrá vyššia tuhosť povrchu v porovnaní s asfaltovými krytmi,
• japonskí vedci píšu, že spotreba na asfaltovom povrchu je o 0,8 až 4,8 % vyššia oproti cementobetónovým krytom,
• v americkej štúdii sa konštatuje, že spotreba paliva je na betónových cestách o 3 až 17 % nižšia, a to bez ohľadu na testovací úsek, spôsob jazdy alebo stav cesty (mokrá alebo suchá),
• Technologický inštitút v Massachusetts (MIT) vyvinul model hodnotiaci interakciu medzi vozidlom a krytom vozovky, ktorý ukázal, že na dosiahnutie rovnakej spotreby paliva musí byť asfaltových povrch o 25 až 60 % hrubší ako cementobetónový kryt.

Nízky valivý odpor a bezpečnosť
Kritickejší čitatelia si už asi položili otázku, či nízky valivý odpor nezhoršuje zároveň protišmykové vlastnosti vozovky s cementobetónovým krytom, a teda bezpečnosť jazdy. Brzdná dráha vozidla je, samozrejme, závislá od mnohých faktorov a povrch vozovky je len jedným z nich. Na zabezpečenie požadovaných protišmykových vlastností existuje množstvo technológií – v súčasnosti sa najviac používa ťahaná juta a vymývaný betón. Navyše, výhodou cementobetónových krytov je trvácnosť protišmykových vlastností, ktorá v podstate kopíruje životnosť krytu. Z hľadiska bezpečnosti ponúkajú cementobetónové kryty ešte dve výhody navyše. Tvarová stálosť zabraňuje takzvanému akvaplaningu. Svetlosť povrchu zasa zvyšuje viditeľnosť najmä v noci alebo za dažďa.

Záver
Všetky uvedené štúdie a výskumy viedli k záveru, že spotreba paliva nákladných vozidiel je na cestách s cementobetónovým krytom o 1 až 6 % nižšia ako na asfaltových povrchoch. Hladké cementobetónové kryty sú teda správnou voľbou nielen z hľadiska nákladov, ale predstavujú aj dostupné a efektívne riešenie na zníženie emisií CO₂ z cestnej nákladnej dopravy.

TEXT: Peter Robl
Foto: Dano Veselský

Peter Robl je senior koordinátor pre udržateľný rozvoj a komunikáciu v spoločnosti Holcim Slovensko.

Literatúra
1.    Concrete Pavements Contribute to Decarbonising of Transport. EUPAVE – European Concrete Paving Association, December 2011. www.eupave.eu.

Článok bol uverejnený v časopise Stavebné materiály.