Сонячна дорога: шосе замість електростанцій

Відновлювана енергетика може перейти на новий рівень, адже в неї з’явився шанс зрівнятися та навіть перевищити потужності традиційних джерел електроенергії цілої держави. Таку можливість їй дадуть автомобільні дороги, які замість асфальту використовують покриття із сонячних фотоелементів. Окрім цього, вони дозволять зробити з вулиць та шосе гігантські інтерактивні екрани.

Проект сонячної дороги з 2006 року розвивають спеціалісти компанії-винахідника Solar Roadways. Фірма вже декілька років досліджує роботу автомобільного майданчика з покриттям із сонячних панелей. Випробування виявились успішними, і фахівці хочуть перейти на національний масштаб – замінити асфальт на загальних дорогах.

Числа та математика

Розроблені Solar Roadways елементи являють собою скляну шестикутну основу розміром в 7 дюймів, на якій закріплено сонячні батареї та світлодіоди. Комбінація останніх дозволить висвічувати на дорозі різноманітні написи та малюнки, наприклад, дорожню розмітку, або виділяти смуги для руху громадського транспорту.

Скляна пластина, виконана на 10% із переробленого скла, важить близько 50 кілограмів та витримує навантаження до 113 тонн. Розробники продемонстрували міцність панелей за допомогою трактора, який намагався розчавити скло на тестовому майданчику:

Кожного сонячного дня одна скляна пластина генерує до 7,6 кВт*год електроенергії, яку одразу споживають будинки жителів або дорожня інфраструктура. За підрахунками фахівців Solar Roadways, якби всі дороги в США були б зроблені з подібних елементів, тоді б ця мережа виробляла втричі більше енергії, ніж країна споживає. У цифрах це гігантська величина – понад 13 млрд кіловат-годин електроенергії при середній роботі по 4 години на добу в піковий час та коефіцієнта корисної дії панелей у 18,5%. Таке число пояснюється значною площею дорожнього покриття в США, яка загалом складає 38 тис. квадратних кілометрів.

Усі шестигранні плитки об’єднані в єдину мережу, і тому диспетчер завжди буде знати, коли в якомусь місці подібна панель зламається. Ремонт новітнього покриття досить простий: робітникам достатньо замінити пошкоджений шестикутник на новий.

У Solar Roadways зазначають, що завдяки наявності під таким дорожнім покриттям магістралі для кабелів їхня дорога сприятиме поширенню швидкісного кабельного доступу в країні. Адже телеком-компаніям не потрібно буде прокладати власні траншеї: вони можуть скористатися готовими під дорогою.

«Розумні» дороги

Кожна подібна панель сонячного шосе має свій мікропроцесор та набір датчиків. Останні допоможуть їй вберегтися від крадіїв та підвищити безпеку руху. Коли такий шестикутник викрадає злодій, він повідомляє про це дорожню мережу та передає свої поточні координати правоохоронцям.

З такою дорогою також можна буде менше хвилюватися про раптову перешкоду попереду. Коли на датчики стає, наприклад, тварина, плитки зважують її та розпізнають, що це не транспортний засіб. Тоді для водіїв вони висвічують попередження зменшити швидкість та бути уважними.

Окрім цього, подібні «розумні» дороги можуть зробити електромобілі ближчими, оскільки вони зможуть підзаряджати їх безпосередньо на ходу за допомогою індукційного бездротового способу.

Сонячні панелі Solar Roadways здатні працювати навіть уночі та взимку. Уночі вони генерують енергію від світла автомобільних фар, а взимку самостійно очищують себе від снігу за допомогою вбудованих нагрівачів. Розробники кажуть, що їхня технологія «розумного» дорожнього покриття дозволить забути про ожеледицю, хімічні реагенти для чищення снігу та затори під час сильних снігопадів.

Цінове питання

Усі технології для втілення подібної сонячної дороги вже доступні, проте подібний проект залишається поки що фантастикою через високу ціну. Кожна шестикутна панель зі скла, фотоелементів, нагрівачів та інших компонентів коштує близько $7 тис. Тому для заміни традиційного асфальтового покриття на новітнє з можливістю генерації електроенергії в одних лише США потрібно близько $56 трильйонів.

Це величезні кошти, і розробники Solar Roadways звернулися за фінансуванням до самих громадян. Останні перераховують їм кошти через сервіс IndieGoGo і вже зібрали понад мільйон доларів. На ці кошти розробники сонячної дороги планують побудувати дослідницьку дорогу в штаті Айдахо, щоб перевірити на практиці свої теоретичні розрахунки.

За матеріалами: Extremetech, IFL Science, Solar Roadways