Pour en finir avec la neige et la glace
Chaussée glacée
Photo : iStock
Prenez note que cet article publié en 2016 pourrait contenir des informations qui ne sont plus à jour.
Le printemps est arrivé la semaine dernière, mais on sait très bien que ce n'est que théorique. Combien de giboulées viennent colorer de blanc certaines journées de la fin de mars ou en avril?
Voici, pour nous encourager si une tempête des corneilles vient blanchir nos terrains, quelques idées sorties de l'imaginaire de scientifiques qui ont pour but de faciliter la vie pour parer aux aléas de l'hiver, comme la neige ou la glace.
Le robot japonais Yuki-taro
Au Japon, certaines villes font partie des endroits les plus enneigés du monde, recevant annuellement entre 485 et 790 cm de neige. Donc, il n'est pas surprenant que des ingénieurs japonais aient inventé un robot permettant de déblayer une entrée de garage sans que le propriétaire ait à prendre la pelle!
Yuki-taro (en japonais, Yuki signifie neige et taro est un prénom masculin) a de fortes ressemblances avec Pikachu, ce Pokémon jaune qui a fait fureur il y a une vingtaine d'années au Japon puis à travers le monde.
Il fonctionne avec une batterie qui lui permet de se déplacer de 5 mètres par minute (0,3 km/h). Il est autoguidé et muni d'un GPS et de deux caméras. Il déneige sur une bande de 95 cm de large, mais contrairement à une souffleuse, il ne rejette pas la neige. Il avance en l'avalant et en la compressant en briques qui ressortent à l'arrière. Chacune mesure 50 x 30 x 12 cm pèse environ 13 kg. Le pont arrière peut contenir une dizaine de ces briques de neige compactée pour un poids maximal de 100 kg.
Idéal pour joindre l'utile à l'agréable : votre entrée est déneigée et vos enfants utilisent les briques pour construire des igloos ou... vous les entreposez pour refroidir vos boissons lors des partys d'été!
L'ayant d'abord conçu comme prototype, les ingénieurs visent la réalisation d'une version commercialisable de ce robot d'ici quelques années.
Pour faire fondre la glace
Lors d'une chute de neige ou d'une tempête de verglas, les services de voirie doivent rapidement rendre les routes sécuritaires. Les déneigeuses repoussent la neige sur les côtés et du sel est déposé pour faire fondre la glace. Mais le sel est-il efficace en toute occasion? D'abord, comment fonctionne-t-il?
Pour l'eau, la température de 0 degré Celsius est importante : c'est celle qui entraîne un changement de phase. En bas de 0, l'eau gèle. En haut, la glace fond. Mais cette règle est vraie quand l'eau est pure. Si on y ajoute des impuretés, le changement de phases ne se fait plus aux mêmes températures. L'eau restera liquide même sous 0.
C'est pourquoi on applique sur les chaussées du chlorure de sodium, communément appelé sel. La réaction chimique de la molécule de sel (NaCl) avec celle de l'eau (H2O) abaisse la température à laquelle l'eau gèle. Plus le pourcentage de sel dans l'eau est grand, plus l'eau gèle à une basse température. Par exemple, avec 3 % de sel, l'eau gèlera à -1,8 degré. Avec 23 % de sel, l'eau restera liquide jusqu'à -21 degrés.
On serait donc porté à croire que les routes salées devraient être sécuritaires jusqu'à -21 degrés, mais ça, c'est en théorie.
En pratique, quand les saleuses déposent le sel, il y a une fine couche d'eau à la surface de la glace dans laquelle le sel se dissout. Couche par couche, la glace fond jusqu'à ce qu'elle disparaisse complètement. Mais ça prend du temps.
Pour des températures légèrement négatives, il faut 20 à 30 minutes pour que tout fonde. Plus il fait froid, plus le processus est long. Et ça, c'est sans compter le fait que les voitures passent, dispersent le sel et retardent la fonte de la glace. Ce n'est donc pas si efficace que ça.
Pour pallier cette difficulté, dans certaines villes, on utilise de la saumure. C'est de l'eau dans laquelle on a dissous une grande proportion de sel. Elle agit plus vite que le simple étalement de sel dans la neige. Mais en raison du ruissellement, ce sel est nocif pour le sol et les plantes à proximité des routes.
Ce problème sera en partie résolu en remplaçant le chlorure de sodium par du chlorure de calcium (CaCl2). Il n'est pas néfaste pour les plantes et offre une meilleure efficacité que le sel lors de températures plus basses, genre de -15 à -20 degrés.
Mais un nouveau procédé, qui semble avoir un bon effet pour la fonte de la glace, est récemment apparu : un mélange de jus de betterave et de sel. Les impacts environnementaux sont réduits, mais ça coûte cher. Comme quoi, rien n'est parfait.
Ah, ces étudiants en génie!
D'autres idées bien créatives viennent d'étudiants de diverses disciplines de génie de l'Université d'Harvard, à Boston. Probablement inspirés par l'hiver dernier où 2,75 mètres de neige avaient enseveli leur ville, ils ont patenté une souffleuse à neige télécommandée pour déneiger les nombreux toits plats de l'université.
Ils ont aussi conçu un instrument chauffant pour couper à distance les dangereux glaçons qui pendouillent au bord des toitures et ont créé un paillasson résistant au gel, pour sécuriser le devant des portes et les escaliers.
Ces bonnes idées ne sont pas encore commercialisées, mais les jeunes poursuivent leurs recherches et continuent de perfectionner leurs créations, car ils aimeraient bien qu'elles soient sur le marché un jour. Et pourquoi pas?
