Solare asfalto: la strada per il futuro o strada verso il nulla?

Secondo alcune stime, circa 0,2–0,5 per cento della superficie mondiale sushi coperto le strade. E questo atteggiamento dovrebbe aumentare del 60% entro il 2050. Sorprendentemente un sacco di spazio dedicato strade, ma servono per la maggior parte solo per il trasporto. Che, se farli produrre energia? In Cina è in corso la costruzione di uno dei primi al mondo solari piste. Possono autostrada, ricoperta di pannelli solari, diventano stazioni di energia per il futuro?

Uno dei vantaggi di combustibili fossili rispetto verso l'energia rinnovabile è la densità di energia. Il motivo è piuttosto semplice: i combustibili fossili è l'energia rinnovabile, che si accumula nel corso di milioni di anni. Petrolio, carbone, gas naturale è di tutte le riserve di energia, che sono stati creati dalle piante (e gli animali, che queste piante di abete) e accumulando l'energia solare nel corso dei millenni attraverso la fotosintesi. Si scopre combustibili fossili più alto consumo energetico, di utilizzo di energia solare in tempo reale.

In poche parole: i combustibili fossili richiede molto meno terra per la produzione di energia, di pannelli solari.

Uno dei più grandi ostacoli sulla strada per l'uso di fonti di energia rinnovabili è lo spazio fisico necessario per la manutenzione di queste fonti. E la nostra crescente livello di consumo di energia trasforma tutto questo in un problema. Primaria energia — quantità totale di energia consumata da persone, da tutte le fonti — include i combustibili fossili e fonti rinnovabili. Nel 2016 abbiamo consumato 478 Tw di energia primaria, e questo numero è in aumento ogni anno.

Ad Esempio, se si desidera fornire a tutti i nostri bisogni energetici per conto di mais bioetanolo, che ha una densità di produzione di energia dell'ordine di 0,2 Watt per metro quadrato (uno dei peggiori tra i biocarburanti), hanno bisogno di circa 2 x 10¹⁵ di metri quadrati di terreno per coltivare il mais. Purtroppo, questo è più di quattro volte la superficie della Terra.

Gli Avversari fonti rinnovabili di energia utilizzano questo esempio per mostrare che l'infrastruttura di energia rinnovabile è semplicemente impossibile. Ma questa è un'esagerazione; densità di energia per le matrici di celle solari in grado di raggiungere i 20 W/m² o anche di più, e su questo la superficie della Terra è più che sufficiente. Vale anche la pena notare che l'energia prodotta con i pannelli solari, ha la forma di un alta qualità di energia elettrica.

Dal momento che l'abbandono dei combustibili fossili significa l'uso di energia elettrica invece di combustione del carburante, che è spesso più efficace, si sarebbe consumato in meno di energia primaria nel mondo senza combustibili fossili; le centrali elettriche a combustibili fossili sono efficaci al 100%, e alcuni perdono fino al 70% di energia primaria per la conversione in energia elettrica. Tuttavia, la portata di fonti rinnovabili, che potrebbe sostituire le fonti tradizionali di energia, richiedono un sacco di terra.

È naturale che molte persone considerano la rete stradale come opzione.

Dato che la terra ha già coperto le strade, i danni ambientali sarà piuttosto basso. Queste centrali non soffrono di problemi di distanza, con cui abbiamo potuto affrontare in Zucchero; per la riparazione e la manutenzione sarà sufficiente arrivare a loro... per strada. Inserisci led e viene visualizzato il layout, la segnaletica, l'illuminazione e i confini. Si può anche sognare che un giorno le auto saranno di ricevere l'energia in modalità wireless, semplicemente viaggiando per le strade.

Apparentemente, questo è assolutamente impossibile. Ma no, solari strade ci sono un sacco di sostegno da parte dei governi e delle imprese.

In Cina, quindi abbiamo pensato di concludere 2 chilometri di pannelli solari a sandwich tra trasparente asfalto e uno strato suo centro di detenzione rilascio. E questo è l'ultimo tentativo di fare qualcosa. Solar Roadways, una startup di Idaho, ha già attirato l'2 milioni di dollari per lo sviluppo su Indiegogo. Scott Bruce, il fondatore della società, ha presentato il prototipo della strada, creato nel cortile di casa, che potrebbe fornire la metà del fabbisogno energetico degli stati UNITI. Purtroppo, Solar Roadways dovrà attirare più investimenti e superare la scettica barriera. David Бьелло sottolineato in un articolo su Scientific American, che «il vetro per tali strade deve essere temperato, autopulente e in grado di trasmettere la luce batterie anche nelle peggiori condizioni atmosferiche — vetro del genere semplicemente non esiste».

Metodo Cinese scatta di nuovo trasparente asfalto al posto del vetro e risolve il problema материаловедов, poiché resiste a 10 volte più pressione rispetto al normale asfalto. Costruzione di strade assolate — questo non è il caso di una persona o di un paese; i prototipi sono stati creati in Olanda la pista ciclabile SolaRoad, e in Francia — un po ' come anche la prima strada solare costruito. Tali progetti già generano energia nel corso di pochi anni, quindi l'idea in linea di principio di realizzo. Purtroppo, tra «in linea di principio realizzo» e «pratico» c'è un grande abisso.

Per Esempio, il prezzo. Una valutazione Solar Roadways Scott Brjusov, il costo di sostituzione di strade americane solari sarà di 56 miliardi di dollari, in modo da non crowdfunding non coprirà i costi (se solo tutti sul pianeta non скинется in caso di Brjusov). In ogni governo c'è consenso per quanto riguarda gli investimenti in infrastrutture, ma difficilmente solare della strada senza ostacoli riceveranno il finanziamento. Cinese solare senso vale la pena 458 dollari per metro quadrato, e di Brjusov — 746 dollari. Meglio, ma non di molto.

Ovviamente, qualsiasi vera soluzione del nostrola crisi energetica deve essere radicale e di massa. Simili radicali schema di trasformare gli Zuccheri in un gigantesco pannello solare o esaurimento di biossido di carbonio dall'atmosfera saranno anche valutati in migliaia di miliardi di dollari.

Ma oltre al costo, c'è ancora molto importante la questione, se funziona come la soluzione per la crisi energetica. La strada non è sempre costruito in luoghi ottimali per il posizionamento di pannelli solari e possono essere non l'angolazione perfetta per tali. Se la pulizia di pannelli solari nel Sahara da polvere rappresenta un problema, quindi la manutenzione di strade funzionante e pulito allo stesso tempo può trasformarsi in un incubo tecnica. È difficile capire perché il posizionamento dei pannelli in parallelo con la strada non sarà più conveniente e meglio.

E gli stessi prototipi...

Il Prototipo della strada nei paesi bassi, come ha riferito funziona «meglio del previsto», generando «70 chilowattora per metro quadrato all'anno». Ma 70 kw⋅h è un bel po'. Se si desidera caricare su tale strada la tua auto, 1 metro quadrato vi fornirà il chilometraggio a 500 chilometri all'anno sulla vostra Tesla; tuttavia, la media auto percorre 15.000 km all'anno, quindi i 500 chilometri saranno una goccia nel mare.

E cosa fare con un problema di densità di energia? Zoom olandese prototipo porterà ad una densità di 8 Watt per metro quadrato. Se si spende 56 miliardi sul solare della strada, si coprono circa 7,5 x 10¹⁰ di metri quadrati di pannelli e ottieni 600 Gwh di energia elettrica. Bene — circa lo assorbono energia degli stati UNITI per un giorno. Ma per 56 miliardi si potrebbe trovare qualcosa di meglio.

La voglia di creare la strada solare in Cina a suo modo simbolico. Il paese è alla ricerca di innovative soluzioni energetiche. Chi lo sa, forse un giorno solare della strada sono abbastanza costosi e più efficaci, per tradursi in realtà. Nel peggiore dei casi questo progetto ci distragga dalla ricerca di soluzioni migliori. Nella migliore delle ipotesi — la strada avrà un'altra destinazione.