Solar vägen vägen till framtiden eller vägen till ingenstans?

Enligt vissa uppskattningar, i storleksordningen 0,2–0,5 procent av världens landyta täckt av vägar. Och detta förhållande väntas öka med 60% till år 2050. Otroligt mycket utrymme som används till vägar, men de är oftast bara för transport. Vad händer om att göra dem producera energi? Kina är att bygga en av de första i världen solar spår. Kan en motorväg täckt med solpaneler för att bli energi-stationer i framtiden?

En av fördelarna av fossila bränslen mot förnybara energikällor är energi-densitet. Anledningen är enkel: av fossila bränslen är en förnybar energi som ackumuleras över miljontals år. Olja, kol, naturgas är alla energi reserver som skapats från växter och djur som äter dessa växter) och ackumulerad solenergi under tusentals år genom fotosyntesen. Det visar sig, att fossila bränslen är mer energikrävande än användningen av solenergi i realtid.

Kort sagt: fossila bränslen kräver mycket mindre mark för att producera energi än solpaneler.

En av de största hindren för förnybar energi är den fysiska utrymme som krävs för att utföra dessa källor. Och vår ständigt växande energiförbrukning gör allt detta ett problem. Primär energi total energi som konsumeras av människor från alla källor — har fossila bränslen och förnybara energikällor. I och med 2016, vi konsumeras 478 TWh primär energi, och antalet ökar för varje år.

Till Exempel, om du vill ge alla våra energibehov på bekostnad av majs etanol, som har en densitet av produktionen av energi i storleksordningen 0.2 watt per kvadratmeter (en av de värsta bland biobränslen), till ca 2 x 10¹⁵ kvadratmeter mark för att odla majs. Tyvärr, detta är mer än fyra gånger större än ytan av Jorden.

Motståndare av förnybar energi använder detta exempel för att visa på att förnybar energi är helt enkelt omöjligt. Men detta är en överdrift; energi densitet av kedjor av solceller kan nå 20 W/m² eller mer, och att Jordens yta är tillräckligt. Det är också värt att notera att den energi som produceras av solceller är i form av hög kvalitet elektricitet.

Sedan ge upp fossila bränslen innebär användning av el i stället för att bränna bränsle, som ofta är mer effektiva, vi skulle konsumera mindre primärenergi i världen utan fossila bränslen, fossila bränslen, effektiv, inte 100%, och en del förlorar upp till 70 procent av den primära energi som när det omvandlas till el. Men omfattningen av förnybara energikällor som kan ersätta traditionella energikällor kommer att kräva en hel del mark.

Det är naturligt att många människor anser att vägnätet som ett alternativ.

Med Tanke på det faktum att jorden är redan täckt med vägar, de miljöskador som kommer att vara ganska låg. Sådana anläggningar inte kommer att drabbas av problem av avståndet som vi skulle möta i Sahara, för reparation och underhåll kommer att vara tillräckligt för att få dem... på vägen. Lägg till Lysdioder och kommer att vara markeringar, skyltar, belysning och gränser. Du kan även drömma om att en dag bilar kommer att få energi trådlöst, bara genom att köra på sådana vägar.

Det Verkar som att detta är helt omöjligt. Men nej, solar vägar har mycket stöd från regeringar och företag.

I Kina, jag bestämde mig för att göra 2 kilometer av solpaneler i en sandwich mellan transparenta asfalt och ett lager av en isolator. Och detta är den sista försök att göra något. Solar Vägar, en start från Idaho, har redan lockat $ 2 miljoner i utveckling på Indiegogo. Scott Bruce, en av företagets grundare, har lagt fram en prototyp av en väg som skapats på bakgården, som skulle kunna ge hälften av den energi som krävs i Usa. Tyvärr, Sol Vägar kommer att locka till sig fler investeringar och för att övervinna den skepsis barriär. David Biello konstaterade i en artikel i Scientific American som "glas för sådana vägar ska vara härdade, självrengörande och kan sända ljus batterier även i fruktansvärda väder — detta glas helt enkelt inte existerar."

Den Kinesiska metoden använder ny transparent glas i stället för asfalt och löser problemet med material som forskare, eftersom de tål 10 gånger mer tryck än konventionell asfalt. Byggandet av sol-vägar är inte en fråga för en person eller ett land, de prototyper som skapades i Nederländerna — SolaRoad cykelväg, och i Frankrike — det verkar som att även den första sol vägen byggdes. Sådana projekt redan att generera energi för flera år, så principen är rimlig. Tyvärr, mellan den "i princip möjligt" och "praktiskt" är ett stort tomrum efter sig.

Till Exempel pris. Uppskattning Sol Vägar Scott Bryusov, ersättning av Amerikanska vägar solen kommer att uppgå 56 biljoner dollar, så ingen crowdfunding inte kommer att täcka kostnaderna (om bara alla människor på den här planeten kommer inte att kastas bort fallet Bryusov). I någon regering, det finns en enighet om att investeringar i infrastruktur, men knappast Soliga vägar fritt kommer att få finansiering. Kinesiska sol road kostar $ 458 per kvadratmeter, och Bryusov — 746 dollar. Bättre, men inte mycket.

Självklart, någon verklig lösning av vårenergikrisen måste vara radikala och massiv. Liknande radikala system för att omvandla den Sahara till en gigantisk solfångare eller suger koldioxid ur atmosfären kommer också att utvärderas i biljoner dollar.

Men tillsammans med kostnad, det är en annan mycket viktig fråga om huruvida det kommer att fungera som lösningen på energikrisen. Vägarna är inte alltid byggt på optimala platser för solpaneler, och de får inte vara i perfekt vinkel för sådana. Om rengöring av solpaneler i Sahara dust är problemet, att hålla vägarna rena och fungerar på samma gång kan bli en mardröm teknik. Det är svårt att förstå varför placering av paneler parallellt med vägen kommer inte att bli billigare och bättre.

Och prototyper...

En prototyp av en väg i Nederländerna, som rapporterats, fungerar "bättre än väntat", som genererar "70 kilowattimmar per kvadratmeter per år". Men 70 kWh är ganska lite. Om du vill ladda på en väg som är din bil, 1 kvadratmeter kommer att ge dig en körsträcka på 500 mil per år för din Tesla, men den genomsnittliga bilen körs 15 000 km per år, så dessa 500 km kommer att vara en droppe i hinken.

Vad du ska göra med problem av energi densitet? Den holländska skala av prototypen kommer att leda till en densitet på 8 watt per kvadratmeter. Om du spenderar 56 biljoner på sun road, kommer du att omfatta ca 7,5 x 10¹⁰ kvadratmeter paneler och få 600 Gigawatt el. Bra — ungefär lika mycket energi för att absorbera OSS för dagen. Men över 56 biljoner vi kunde komma upp med något bättre.

En Önskan om att skapa solar vägar i Kina på sitt sätt symboliskt. Landet är ute för innovativa energilösningar. Vem vet, kanske en dag sol vägarna skulle vara billigt nog, och tillräckligt effektiv för att bli verklighet. I värsta fall detta projekt kommer att distrahera oss från att söka efter de bästa lösningarna. Den bästa — vägen kommer att få en annan avtalad tid.