Segundo algumas estimativas, cerca de 0,2-0,5% da superfície terrestre do mundo é coberta por estradas. E essa proporção deve aumentar em 60% até 2050, e para o meio ambiente isso claramente não vai se beneficiar. Os painéis solares também ocupam muito espaço e, portanto, se você combinar duas tecnologias, poderá resolver os problemas de ecologia e energia, salvando a terra.
"Estradas solares" é exatamente a solução da categoria de dois em um, projetada para resolver muitos problemas de tecnologia do "novo século" (estrutura tecnológica). As soluções híbridas nesse caso se enquadram completamente na tendência geral da simbiose tecnológica.
Essa idéia com graus variados de eficácia foi implementada nos EUA, Europa, China ...
Nos EUA - Estradas Solares.
As estradas solares usam painéis solares modulares cobertos com vidro temperado. Scott e Julie Bruceau lançaram esse projeto há vários anos com o objetivo de transformar estradas de asfalto convencionais em artérias de tráfego geradoras de energia.
Em 2016, a primeira instalação pública desses painéis ocorreu na cidade natal de Brucel, Sandpoint, Idaho.
Na Europa - Wattway (França).
A estrada de um quilômetro para Turuvre aux Perches foi criada graças à empresa do Grupo Colas. Está coberto com 2880 painéis fotográficos e gera energia suficiente para a operação das lâmpadas de rua na vila onde vivem 3400 pessoas.
Na China, uma estrada de um quilômetro em Jinan, desenvolvida pelo Qilu Transportation Development Group.
A superfície da estrada consiste em três camadas: isolantes, painéis solares e concreto transparente na superfície.
Os problemas padrão de tais projetos são bem conhecidos.
- A produção de energia em comparação com as usinas solares convencionais é quase metade pior.
- O desgaste no vidro de proteção aumenta o risco de danos ao painel solar.
- Existe o risco de roubo de parte da estrada solar (um caso foi registrado na China).
Mas, no geral, a tecnologia 2 no 1º ainda pode ser benéfica. É preciso apenas levar em consideração as deficiências inevitáveis e minimizar seu impacto.
Surpreendentemente, todas as “estradas ensolaradas” são semelhantes em uma - elas ocupam toda a largura da estrada. Este arranjo significa, de fato, que o revestimento protetor se desgastará desigualmente em todo o comprimento. O projeto americano das “pavimentadoras” hexagonais, nesse sentido, é muito melhor do que os outros, pois a seção inteira não sofre ao longo da largura da estrada, mas ainda assim essa desvantagem não pode ser completamente corrigida.
O tráfego nas estradas costuma entrar em um modo de rotina constante. Somente motocicletas e triciclos podem se mover, quebrando a tendência usual (é por isso que eles sofrem mais no inverno, já que a pista para veículos regulares é melhor limpa de neve do que toda a estrada).
O que isso nos dá? Primeiro de tudo, entendendo que existem trechos da estrada que quase nunca experimentam a carga das rodas que passam e, portanto, se você colocar painéis solares lá, sua durabilidade será muito maior.
Há também seções na estrada ocupadas por “marcação”, o que também é ideal para o papel dos painéis solares (tanto mais que a longevidade desse tipo de sinalização rodoviária será muito melhor).
Como pode ser visto na comparação, de Smart a KAMAZ e PAZ, a pista tem certos limites que ajudam a entender quais seções da estrada, em teoria, podem não ser afetadas pela pressão das rodas durante o movimento.
Os limites de crescimento das “faixas solares” na estrada são limitados pela faixa de caminhões e ônibus, pois é esse tipo de transporte que cria a maior pressão sobre a superfície e o desgaste da tela.
As desvantagens de um arranjo “listrado” de painéis na estrada serão insignificantes no caso de usar um piloto automático, que coordenará o movimento com a estrada, para sempre se mover ao longo de uma pista de asfalto. Também vale a pena considerar que, para segurança máxima, a resistência e outras características da estrada de asfalto não devem diferir significativamente da “solar”, de modo que, ao manobrar, frear e acelerar as rodas, não haverá um momento de virada de grande força (por analogia, uma roda no gelo e no solo). eixo único).
Com altos valores das diferenças de cobertura, seria mais razoável usar o “protetor solar” na estrada em extensão limitada, e em largura que não exceda a largura da roda do carro mais estreita.
A energia dos painéis solares rodoviários pode ser usada para vários fins.
- aquecer a tela no inverno e "resfriar" bombeando água pelos mesmos canos no verão. Assim, será possível resolver problemas com água quente nas aldeias à beira da estrada. Se for necessário economizar, é ainda possível aquecer e resfriar com precisão as linhas de trilhos ao longo das quais as rodas dos carros percorrerão. É até possível resfriar células solares enquanto passa tubos de água fria por baixo delas.
- Carregar veículos elétricos passando sem fio e com fio (uma seção da estrada na Suécia equipada com um trilho de contato na estrada está atualmente em testes).
- indicação leve de marcações à noite e à noite, bem como energia para câmeras de vídeo e equipamentos auxiliares ao longo da estrada.
- vendendo excesso de energia para cidades e vilas.
A partir do desenvolvimento de uma pista solar, também vejo várias vantagens.
Por exemplo, as faixas fotovoltaicas permitem fixar o carro em movimento e aquecer a tela à sua frente, de acordo com sua velocidade, o que significa um ponto de calor constante sobre o carro. Assim, o sistema de aquecimento rodoviário será levado ao "ideal", e você nem precisará aquecer todo o comprimento da faixa (bitola) para a passagem de 3-4 carros no inverno. Obviamente, os aquecedores nesse caso já devem ser elétricos e, em geral, esse já é um sistema complexo.
A próxima vantagem pode ser considerada a possibilidade de criar robôs de limpeza que limpem a estrada, ocupando um mínimo da largura da tela (talvez eles possam até ser liberados enquanto estiver dirigindo pela estrada). Limpar principalmente as áreas “solares” permitirá receber mais energia desse sistema. A segunda tarefa, e não menos importante, dessas máquinas será limpar o pavimento de asfalto dos restos de borracha e poeira (e as migalhas de borracha após a separação da sujeira e poeira podem ser vendidas aos fabricantes de pneus).
PS - Uma rede dessas estradas em trechos longos pode muito bem se tornar uma salvação no caso de uma tempestade de neve. A energia da estrada com certas manipulações, com a permissão dos proprietários da lona, poderá aquecer o carro, e o ponto de extração de energia servirá como um farol e ferramenta de comunicação para o Ministério de Emergências e outros serviços. Obviamente, tudo isso está sob a condição de que será impossível usar o aquecimento local da tela na área com as pessoas.