Solar de asfalto: el camino hacia el futuro, o el camino a ninguna parte?

Según algunos cálculos, del orden de 0,2–0,5% de la superficie terrestre del mundo está cubierto de carreteras. Y esta actitud debe aumentar en un 60% para 2050. Sorprendentemente un montón de espacio asignado para los caminos, y ya que constituyen la mayor parte, sólo para el transporte. Que si hacerlos producir energía? En china se está construyendo una de las primeras en el mundo de los solares de las pistas. ¿Pueden la carretera, cubierto de paneles solares, para convertirse en estaciones de energía del futuro?

Una de las ventajas de los combustibles fósiles hacia las energías renovables es la densidad de energía. La razón es bastante simple: los combustibles fósiles es la energía renovable que se acumula a lo largo de millones de años. El petróleo, el carbón, el gas natural es todas las reservas de energía que se han creado a partir de plantas (y animales que en las plantas de abeto y acumulaban energía solar durante miles de años mediante la fotosíntesis. Resulta que los combustibles fósiles más intensivo de la energía, que el uso de la energía solar en tiempo real.

En pocas palabras: los combustibles fósiles requiere mucho menos de la tierra para la producción de energía de las células solares.

Uno de los mayores obstáculos en el camino hacia el uso de fuentes renovables de energía es el espacio físico necesario para el mantenimiento de estas fuentes. Y nuestro creciente nivel de consumo de energía convierte todo esto en un problema. Energía primaria: es el total de energía consumida por personas de todas las fuentes, incluye los combustibles fósiles y las energías renovables. En el 2016, nos потребили 478 Twh de energía primaria, y este número aumenta cada año.

Por Ejemplo, si quiere que cada una de nuestras necesidades de energía a partir de etanol a base de maíz, que tiene una densidad de producción de energía del orden de 0,2 vatios por metro cuadrado (una de las peores entre los biocombustibles), necesita del orden de 2 x 10¹⁵ de metros cuadrados de tierra para cultivar maíz. Por desgracia, esto es más de cuatro veces la de la superficie de la Tierra.

Los Opositores de fuentes de energía renovables utilizan este ejemplo para mostrar que la infraestructura de energía renovable es imposible. Pero esto es una exageración; la densidad de la energía para las matrices solar puede alcanzar los 20 w/m² o incluso más, y en esto de la superficie de la Tierra es más que suficiente. También vale la pena señalar que la energía producida por paneles solares, tiene la forma de alta calidad de la electricidad.

Dado que la negativa de los combustibles fósiles significa el uso de la electricidad en lugar de la quema de combustible, que a menudo es más eficaz que hubiese consumido menos de energía primaria en el mundo sin combustibles fósiles; centrales eléctricas de combustibles fósiles no son eficaces al 100%, y algunos pueden llegar a perder hasta el 70% de la energía primaria cuando se convierte en electricidad. Sin embargo, la magnitud de las fuentes renovables, que podría reemplazar las fuentes tradicionales de energía, requiere de un montón de tierra.

Es natural que muchas personas consideran que la red de carreteras como una opción.

Teniendo en cuenta el hecho de que la tierra ya está cubierto de carreteras, el daño a la ecología será bastante bajo. Las plantas no van a sufrir de problemas de lejanía, con los que podríamos encontrar en el sahara; para la reparación y el mantenimiento será suficiente para llegar a ellos... por el camino. Agregue los leds y aparecerá marcado, señales de tráfico, la iluminación y de la frontera. Incluso se puede soñar que un día los coches serán la obtención de energía a través de wi-fi, simplemente viajando por los caminos.

Aparentemente, es totalmente inviable. Pero no, el sol de los caminos hay un montón de apoyo de los gobiernos y de las empresas.

En china, aquí está decidido celebrar el 2 kilómetros de paneles solares en sándwich entre transparente asfalto y capa изоляторам. Y este es el último intento de hacer algo. Solar Roadways, un startup de idaho, ya ha atraído a 2 millones de dólares para el desarrollo en Indiegogo. Scott mundial, el fundador de la compañía, presentó el prototipo de la carretera, creado en el patio de atrás, que podría hacer la mitad de las necesidades de energía de los estados unidos. Por desgracia, Solar Roadways tiene que atraer más inversiones y superar escéptica de la barrera. David Бьелло señaló en un artículo en Scientific American, que "el vidrio para esas carreteras debe ser moderada, autolimpiador, y capaz de transmitir la luz de las baterías, incluso siniestras de las condiciones climáticas de vidrio, simplemente no existe".

El Chino método emplea un nuevo transparente el asfalto en lugar de vidrio y resuelve el problema de la материаловедов, ya que resiste a 10 veces más presión de lo normal asfalto. La construcción de sol de los caminos no es para una sola persona o de un país; los prototipos se crearon en los países bajos — el carril-bici SolaRoad, y en francia — algo así como, incluso, el primer solar de la carretera que se construyó. Estos proyectos ya generan energía a lo largo de varios años, por lo tanto, la idea en principio es practicable. Por desgracia, entre "en el principio de los administrados" y "práctico" es una diferencia enorme.

Por Ejemplo, el precio. Decir, evaluar Solar Roadways scott bryusov, el costo de reemplazo de americanos carreteras solares será de 56 billones de dólares, por lo tanto, ningún краудфандинг no cubrirá los costos (sólo si todos en el planeta no скинется en el caso bryusov). En cualquier gobierno existe un consenso respecto a las inversiones en infraestructura, pero difícilmente solares del camino sin obstáculos recibirán financiación. China solar el camino vale la pena 458 dólares por metro cuadrado, y bryusov — 746 dólares. Mejor, pero no mucho más.

Obviamente, cualquier solución real de nuestrola crisis energética que debe ser radical y macizo. Similares radicales esquema de transformación de los azúcares en un gigantesco panel solar o высасыванию de dióxido de carbono de la atmósfera también se evaluarán en los billones de dólares.

Pero, junto con el costo de producción, es muy importante la cuestión de si funciona como una solución para la crisis energética. Los caminos no siempre se construían en lugares óptimos para la colocación de paneles solares, y pueden no ser bajo un rincón ideal para tales. Si la limpieza de los paneles solares en el desierto del sáhara de polvo es el problema, el mantenimiento de carreteras operan y limpia al mismo tiempo puede convertirse en una pesadilla de la técnica. Es difícil entender por qué la colocación de paneles en paralelo con la carretera no será más barato y mejor.

Y los prototipos...

El Prototipo de la carretera en los países bajos, como se informó, funciona mejor de lo esperado", generando "70 kilovatios-hora por metro cuadrado al año". Pero el 70 kw⋅h es muy poco. Si desea cargar en ese camino su vehículo, 1 metro cuadrado le proporcionará una autonomía de 500 kilómetros al año en su Tesla; sin embargo, el promedio que un vehículo recorre el 15 000 kilómetros al año, por lo tanto, estos 500 kilómetros será una gota en el mar.

¿qué hacer con el problema de la densidad de energía? La escala holandés prototipo dará lugar a una densidad de 8 vatios por metro cuadrado. Si se toma el 56 billones en el solar de la carretera, usted cubrirá alrededor de 7,5 x 10¹⁰ de metros cuadrados de paneles y recibirá 600 Gw de electricidad. Bueno es casi lo absorben la energía de los ee.uu. por día. Pero por 56 billones podría llegar a algo mejor.

El Impulso hacia la creación de un solar de la carretera en china, a su manera, simbólicamente. El país busca innovador de las soluciones de energía. Quién sabe, tal vez un día de sol de la carretera sean lo suficientemente baratas y eficaces, para encarnarse en la realidad. En el peor de los caso de este proyecto donde nos de la búsqueda de mejores soluciones. En el mejor de los — el camino recibirá otro destino.