Nach einigen Schätzungen sind etwa 0,2 bis 0,5 Prozent der Landfläche der Welt mit Straßen bedeckt. Und diese Quote sollte bis 2050 um 60% steigen, und für die Umwelt wird dies eindeutig keinen Nutzen bringen. Sonnenkollektoren nehmen auch viel Platz ein, und wenn Sie zwei Technologien kombinieren, können Sie die Probleme von Ökologie und Energie lösen und so die Erde schonen.
"Solarstraßen" ist genau diese Lösung aus der Kategorie Zwei in Eins, die viele technologische Probleme des "neuen Jahrhunderts" (technologische Struktur) lösen soll. Hybridlösungen fallen in diesem Fall vollständig unter den allgemeinen Trend der Technologiesymbiose.
Diese Idee mit unterschiedlichem Wirkungsgrad wurde in den USA, Europa, China ...
In den USA - Solar Roadways.
Solar Roadways verwenden modulare Solarmodule, die mit gehärtetem Glas bedeckt sind. Scott und Julie Bruceau haben dieses Projekt vor einigen Jahren mit dem Ziel gestartet, konventionelle Asphaltstraßen in Energie erzeugende Verkehrsadern umzuwandeln.
2016 fand die erste öffentliche Installation dieser Paneele in Brucels Heimatstadt Sandpoint, Idaho, statt.
In Europa - Wattway (Frankreich).
Die ein Kilometer lange Straße nach Turuvre aux Perches wurde dank der Colas Group geschaffen. Es ist mit 2880 Fototafeln bedeckt und erzeugt genug Energie für den Betrieb von Straßenlaternen in dem Dorf, in dem 3400 Menschen leben.
In China wurde eine ein Kilometer lange Straße in Jinan von der Qilu Transportation Development Group entwickelt.
Die Straßenoberfläche besteht aus drei Schichten: Dämmung, Sonnenkollektoren und transparenter Beton auf der Oberfläche.
Die Standardprobleme solcher Projekte sind bekannt.
- Die Energieerzeugung ist im Vergleich zu herkömmlichen Solarkraftwerken fast halb so schlecht.
- Verschleiß am Schutzglas erhöht das Risiko einer Beschädigung des Solarpanels.
- Es besteht die Gefahr des Diebstahls eines Teils der Solarstraße (ein Fall wurde in China registriert).
Insgesamt kann Technologie 2 im 1. jedoch immer noch von Vorteil sein. Man muss nur die unvermeidlichen Mängel berücksichtigen und ihre Auswirkungen minimieren.
Überraschenderweise sind alle „sonnigen Straßen“ in einer ähnlich - sie nehmen die gesamte Breite der Straße ein. Diese Anordnung bedeutet in der Tat, dass sich die Schutzbeschichtung über die gesamte Länge ungleichmäßig abnutzt. Das amerikanische Projekt der sechseckigen „Pflastersteine“ ist in diesem Sinne viel besser als die anderen, da der gesamte Abschnitt nicht entlang der Straßenbreite leidet, dieser Nachteil jedoch nicht vollständig behoben werden kann.
Der Verkehr auf Straßen verläuft häufig in einem konstanten Brunftmodus. Nur Motorräder und Dreiräder können sich bewegen, was den üblichen Trend bricht (weshalb sie in der Wintersaison am meisten leiden, da die Strecke für normale Fahrzeuge besser schneefrei ist als die gesamte Straße).
Was gibt uns das? Zuallererst muss man verstehen, dass es Straßenabschnitte gibt, auf denen die Belastung durch vorbeifahrende Räder fast nie auftritt. Wenn Sie also Sonnenkollektoren dort platzieren, ist deren Haltbarkeit viel höher.
Es gibt auch Abschnitte auf der Straße, die mit „Markierungen“ belegt sind, was auch ideal für die Rolle von Sonnenkollektoren ist (zumal die Langlebigkeit dieser Art von Verkehrszeichen viel besser sein wird).
Wie aus dem Vergleich hervorgeht, hat die Strecke von Smart über KAMAZ bis PAZ bestimmte Grenzen, die helfen zu verstehen, welche Straßenabschnitte theoretisch während der Bewegung möglicherweise überhaupt nicht vom Raddruck beeinflusst werden.
Die Wachstumsgrenzen von „Solarspuren“ auf der Straße werden durch die Spur von Lastkraftwagen und Bussen begrenzt, da diese Art des Transports den größten Druck auf die Oberfläche und den Verschleiß der Leinwand erzeugt.
Die Nachteile einer solchen "gestreiften" Anordnung von Paneelen auf der Straße sind unbedeutend, wenn ein Autopilot verwendet wird, der die Bewegung mit der Straße koordiniert, um sich immer entlang einer Asphaltbahn zu bewegen. Es ist auch zu berücksichtigen, dass sich der Widerstand und andere Eigenschaften der Asphaltstraße für maximale Sicherheit nicht wesentlich von der „solaren“ unterscheiden sollten, damit beim Manövrieren, Bremsen und Beschleunigen der Räder kein Drehmoment von großer Stärke auftritt (analog zu einem Rad auf Eis und auf dem Boden) Einzelachse).
Bei hohen Werten der Unterschiede in der Abdeckung wäre es klüger, die „Sonnenklinge“ in begrenztem Umfang und in einer Breite zu verwenden, die die Breite des engsten Rads des Autos nicht überschreitet.
Die Energie von Straßensolarmodulen kann für verschiedene Zwecke genutzt werden.
- Erhitzen der Leinwand im Winter und "Abkühlen" durch Pumpen von Wasser durch dieselben Rohre im Sommer. Auf diese Weise können Probleme mit heißem Wasser in Straßendörfern gelöst werden. Wenn gespart werden muss, ist es sogar möglich, die Gleislinien, auf denen die Räder der Autos fahren, genau zu heizen und zu kühlen. Es ist sogar möglich, Solarzellen zu kühlen, während Kaltwasserleitungen darunter geführt werden.
- Das kabellose und verkabelte Laden vorbeifahrender Elektrofahrzeuge (ein Straßenabschnitt in Schweden, der mit einer Kontaktschiene auf der Straße ausgestattet ist, wird derzeit getestet).
- Lichtanzeige von Markierungen am Abend und in der Nacht sowie Strom für Videokameras und Zusatzgeräte entlang der Straße.
- Verkauf von überschüssiger Energie an Städte und Gemeinden.
Aus der Weiterentwicklung einer solchen Solarspur sehe ich auch eine Reihe von Vorteilen.
Mit Photovoltaikstreifen können Sie beispielsweise das fahrende Auto fixieren und die davor liegende Leinwand entsprechend ihrer Geschwindigkeit erwärmen, was einen konstanten Wärmepunkt über dem Auto bedeutet. So wird das Straßenheizungssystem auf das „Ideal“ gebracht, und Sie müssen nicht einmal die gesamte Länge des Streifens (Spurweite) erwärmen, um im Winter 3-4 Autos passieren zu können. Natürlich sollten die Heizungen in diesem Fall bereits elektrisch sein, und im Allgemeinen ist dies bereits ein komplexes System.
Der nächste Vorteil ist die Möglichkeit, Reinigungsroboter zu entwickeln, die die Straße reinigen und ein Minimum der Breite der Leinwand einnehmen (möglicherweise können sie sogar während der Fahrt auf der Autobahn losgelassen werden). Durch die Reinigung von vorwiegend „solaren“ Bereichen kann mehr Energie aus diesem System gewonnen werden. Die zweite und nicht weniger wichtige Aufgabe dieser Maschinen besteht darin, die Asphaltdecke von den Resten von Gummi und Staub zu reinigen (und bereits Gummikrümel nach der Trennung von Schmutz und Staub können an Reifenhersteller verkauft werden).
PS - Ein Netz solcher Straßen in langen Abschnitten kann im Falle eines Schneesturms zur Rettung werden. Die Energie der Straße kann mit bestimmten Manipulationen mit Erlaubnis der Eigentümer der Leinwand das Auto heizen, und der Punkt der Energiegewinnung wird als Leuchtfeuer und Kommunikationsinstrument für das Notfallministerium und andere Dienste dienen. Dies alles ist natürlich unter der Bedingung möglich, dass es unmöglich ist, die lokale Erwärmung der Leinwand in dem Bereich mit Menschen zu verwenden.