Jak działają autostrady z panelami słonecznymi

Obecnie możemy znaleźć panele słoneczne, znane również jako ogniwa fotowoltaiczne, prawie wszędzie. Znajdują się na dachach naszych domów, obniżając koszt energii elektrycznej . Są nawet na kilku samochodach. W 2019 roku Toyota rozpoczęła testy wyposażenia Priusa Prime w panele baterii słonecznych na dachu, masce i tylnych drzwiach klapy. W sumie panele te mają dostarczać do 27,6 mil (44,4 km) energii elektrycznej dziennie, mówi Green Car Reports . Dwie inne europejskie firmy również planują zaprezentowanie samochodów zasilanych energią słoneczną.

Niektórzy eksperci wysunęli teorię, że gdybyśmy rozłożyli gigantyczną liczbę paneli słonecznych na dużym obszarze, moglibyśmy zaabsorbować wystarczająco dużo światła słonecznego, aby zasilić całe miasta, skutecznie kończąc nasz kryzys energetyczny. Problem w tym, że nie ma gdzie ich umieścić. Nie możemy dokładnie przykleić paneli po całej okolicy.

Czy możemy? Na przykład Stany Zjednoczone mają sieć dróg w całym kraju. Dlaczego by nie umieścić paneli wzdłuż jezdni jako ekranów akustycznych lub nawet bardziej ekstremalnego pomysłu - zrobić same drogi z paneli słonecznych? Oni mają.

Te „autostrady słoneczne” lub „drogi słoneczne” składają się z pojedynczych paneli słonecznych z trzema warstwami: wierzchniej warstwy wytrzymałego, teksturowanego szkła zapewniającego przyczepność dla pojazdów, układu ogniw słonecznych pod nią do gromadzenia energii oraz płyty podstawy. który rozprowadza zebraną energię, według Solar Roadways . Są czymś więcej niż tylko kolektorami słonecznymi. Panele zawierają światła LED zasilane przez słońce , które mogą działać jako znaki drogowe i ostrzegawcze wbudowane w samą drogę. Ponadto mogą wykorzystać zgromadzone ciepło do stopienia śniegu i lodu na drogach.

Jak wykonalne są drogi słoneczne?

Chociaż kilka różnych firm z kilku różnych krajów podjęło próby wykorzystania dróg słonecznych, wiele z początkowych obaw okazało się słusznych. Na przykład płaskie panele są mniej skuteczne w przechwytywaniu światła słonecznego niż panele pochylone. Zacienienie nawet niewielkiej części panelu drastycznie zmniejsza wydajność. Kurz, gruz, brak cyrkulacji powietrza na powierzchni i gruba powłoka szklana niezbędna, aby panel wytrzymywał ruch drogowy, również może zmniejszyć skuteczność panelu. Co więcej, ta szklana powierzchnia nie zapewnia przyczepności, do jakiej są przyzwyczajeni kierowcy.

Oto, co poszło nie tak w poszukiwaniu trwałych i wydajnych dróg słonecznych, co w dużej mierze ilustruje droga słoneczna w Normandii we Francji. Plany drogi słonecznej w Normandii ogłoszono w 2016 roku, ale po trzech latach użytkowania eksperyment uznano za nieudany. Plany przewidywały odcinek o długości około 620 mil (1000 kilometrów), w celu wytworzenia wystarczającej mocy dla 5 milionów domów, pisze Big Think . Pierwszy ukończony odcinek drogi miał nieco ponad pół mili i miał zasilać nawet 5000 domów, ale dość szybko stało się jasne, że oczekiwania nie zostaną spełnione.

Panele słoneczne na francuskiej drodze uległy uszkodzeniu szybciej niż oczekiwano z powodu zużycia spowodowanego ruchem ulicznym i pogodą, a wiele z nich musiało zostać usuniętych, gdy zostały uszkodzone w sposób uniemożliwiający naprawę. Co gorsza, nawet przy szczytowej wydajności panele okazały się mniej skuteczne w wytwarzaniu energii niż zwykłe, pochylone panele słoneczne, takie jak te zwykle montowane wzdłuż drogi, a nie na niej, lub w innych miejscach, takich jak dachy i konstrukcje parkingowe.

Chociaż Normandia jest prawdopodobnie największym przykładem nieudanego eksperymentu na jezdni słonecznej, istnieją inne. Wzdłuż drogi w Chinach skradziono panel słoneczny, co doprowadziło do anulowania projektu. W Missouri firmie produkującej panele słoneczne i rządowi nie udało się osiągnąć porozumienia w sprawie planowanego projektu.

Choć wydaje się, że podekscytowanie ogólnie zwolniło, niektóre projekty są nadal w toku. Na przykład laboratorium w Atlancie w stanie Georgia utrzymuje, że drogi słoneczne są nadal warte studiowania i prób ich ulepszania. Stan na luty 2019 r, 18-milowy odcinek wzdłuż drogi międzystanowej 85 jest nadal w użyciu. Oprócz zasilania pobliskich budynków eksperci z Fundacji Raya C. Andersona mają nadzieję, że przyszłe wersje dróg wykorzystujących energię słoneczną będą w stanie ładować pojazdy elektryczne i samoczynnie się zapalać, aby pomóc kierowcom widzieć. Ponadto nowsze wersje paneli słonecznych są trwalsze i zapewniają lepszą przyczepność. Fundacja twierdzi, że ma lepszą pozycję finansową do pracy nad niesprawdzoną technologią, ponieważ stanowe lub federalne departamenty technologiczne miałyby trudniej uzasadnić wykorzystanie funduszy podatników, aby kontynuować inwestowanie w projekt, który już nie spełnił oczekiwań.

Tak więc, czy drogi słoneczne będą opłacalne, dopiero się okaże, ale nie wszyscy są gotowi zrezygnować z tego pomysłu.

Wiele Więcej informacji

Powiązane artykuły

Więcej świetnych linków

Źródła

Data publikacji: 3 października 2019 r