Cos’è Un’autostrada Solare?
Come afferma l’introduzione a questo video YouTube informativo ma divertente di Michael Naphan, sono strade da pazzi solari.
Non sono così suscettibili alle crepe o allo sviluppo di buche come cemento e asfalto. Questo è diverso dal cemento e dall’asfalto. Sono rivestiti con un materiale di vetro temperato appositamente sviluppato. La nuova tecnologia del vetro temperato è stata rigorosamente testata per garantire che soddisfi tutti i requisiti di impatto, carico e stabilità.
Se un’unità è danneggiata o inizia a funzionare male, invece di distruggere un’intera sezione della strada, è sufficiente sostituire l’unità problematica.
Le autostrade solari sono più che avere solo cemento e asfalto. Generano elettricità e si pagano da soli.
Strade Solari: Il Viaggio
Scott Brusaw e sua moglie Julie si sono conosciuti in California quando stavano crescendo e ora vivono a Sandpoint, nell’Idaho.
Julie è sempre stata preoccupata per le questioni ambientali. Come testimonia Scott nel loro video di YouTube Indiegogo, Julie ha avuto l’idea per Solar Roadways mentre stavano lavorando nel loro giardino.
All’inizio, Scott era scettico sull’idea perché i pannelli solari sono notoriamente fragili.
Fu costretto a perseguire l’idea e iniziò a lavorare su un piano per un involucro che sarebbe stato strutturalmente solido una settimana dopo. Grazie a una campagna di finanziamento di Indiegogo, Scott, laureato in Ingegneria Elettrica, è stato in grado di sviluppare la tecnologia del vetro temperato.
Il viaggio ha goduto di notevoli riconoscimenti. Solar Roadways è stata finalista agli IEEE Ace Awards nel 2009 e 2010. Solar Roadways è stata anche insignita del GE Ecomagination Challenge Powering the Grid e Powering the House.
Nel 2013, Google ha presentato l’azienda nei suoi Moonshots. Nello stesso anno, il World Technology Award for Energy ha visto anche Solar Roadways come finalista.
Popular Science ha nominato Solar Roadways una delle 100 migliori invenzioni del 2014. La società ha anche ricevuto finanziamenti dalla Federal Highway Administration (Dipartimento dei trasporti degli Stati Uniti) in tre fasi.
Specifiche
Idealmente, affinché i pannelli solari funzionino in modo ottimale, devono essere posizionati ad angolo. Questo non è possibile quando si lavora su strade.
Tuttavia, durante una delle fasi di test, Solar Roadways ha scoperto che le autostrade solari orizzontali generavano più energia nei giorni nuvolosi rispetto alle loro controparti angolate.
Solar Roadways è stata in grado di calcolare la potenza che le loro autostrade solari possono generare in un anno utilizzando complesse equazioni matematiche. Puoi trovare le specifiche complete qui. Vi daremo la ripartizione.
Negli Stati Uniti, ci sono circa 32,868.61 miglia quadrate che potrebbero essere potenzialmente coperte. Ad un tasso di efficienza del 18,5%, quest’area potrebbe ipoteticamente generare circa 15,73 miliardi di kilowatt all’ora. Con quattro ore di picco di luce solare al giorno, questo si traduce in circa 22.966 miliardi di kilowatt all’anno.
Tuttavia, poiché le autostrade solari non possono essere inclinate per ottenere questa generazione ottimale di energia, è necessario sottrarre il 31% di efficienza. Inoltre, la copertura in vetro da 1 cm riduce l’efficienza dell’11,12%.
Tutto sommato, stavano guardando un ottimale 14.085 miliardi di kilowatt all’anno negli Stati Uniti. Questo è molto più dei 3.741 miliardi di kilowatt utilizzati nel 2009.
Energia Pulita
Il primo grande punto di attrazione per le autostrade solari è il loro utilizzo come fonte di energia pulita. In teoria, se fossero installate abbastanza autostrade solari, tutti sarebbero in grado di guidare un’auto elettrica che verrebbe ricaricata dalle stesse strade che stanno percorrendo.
Ciò significa che ci saranno meno emissioni di carbonio dai veicoli diesel e a gas, il che a sua volta ridurrà l’inquinamento atmosferico. Non bruceremo combustibili fossili o causeremo il caos nell’ambiente per estrarli per le nostre auto. Godrai di un’aria più pulita e di un ambiente più felice, oltre a una serie di altri benefici per la salute.
Secondo Solar Roadways, circa la metà di tutti i gas serra sono causati da combustibili fossili.
Secondo alcuni rapporti, il 25% delle attuali emissioni di gas serra proviene dai veicoli. In teoria, le autostrade solari non saranno solo in grado di fornire energia per i punti di ricarica delle auto elettriche, ma di ricaricare effettivamente i veicoli elettrici mentre sono alla guida.
Se fosse possibile sostituire tutte le auto in circolazione con veicoli elettrici e fare affidamento esclusivamente sull’energia solare di queste autostrade solari, la tecnologia potrebbe teoricamente ridurre le emissioni di gas serra del 75%.
Wattway
Solar Roadways non ha ancora posato alcuna autostrada solare. Invece, stanno concentrando la loro fase di test su marciapiedi e passi carrai. Sperano di iniziare a costruire le loro prime autostrade solari o .
I francesi, tuttavia, hanno già posato la prima autostrada solare al mondo a Tourouvre au Perche (Normandia). Sebbene siano lunghe solo 0,6 miglia (circa 1 km), le celle fotovoltaiche ammontano a 2.800 metri quadrati.
Colas, una società di costruzioni anglo-francese, è responsabile della costruzione dell’autostrada solare. La loro speranza è che, per lo meno, riesca ad alimentare i lampioni stradali di Tourouvre au Perches.
Wattway è un’invenzione dell’azienda. È stato costruito utilizzando la tecnologia dell’autostrada solare di Colas. La tecnologia è in sviluppo da cinque anni e Colas l’ha testata nei parcheggi.
Uno dei principali svantaggi dello sviluppo e dell’implementazione delle autostrade solari è stato il costo incredibilmente elevato.
Colas ha cercato di affrontare questo problema utilizzando pannelli rettangolari più piccoli anziché il design esagonale introdotto da Solar Roadways. Il loro modello più sottile, spesso solo pochi millimetri, può essere posato su superfici esistenti. Ciò riduce notevolmente le spese di costruzione.
L’autostrada solare a corsia singola di 0,6 miglia era ancora costosa con l’incredibile cifra di 5 milioni. Sarebbe richiesto il doppio del costo di una doppia corsia della stessa lunghezza.
Punti Bonus
Un altro importante vantaggio delle autostrade solari, commercializzate da Solar Roadways, è la loro capacità di produrre il proprio calore. Questo può sembrare un problema secondario, ma se si considerano le implicazioni, in realtà è piuttosto geniale.
I progetti di Solar Roadways incorporano elementi di potenza nei pannelli solari. Questi servono per mantenere la superficie a pochi gradi sopra lo zero. Questi sono usati per sciogliere immediatamente neve e ghiaccio.
Di conseguenza, ci sono alcuni vantaggi importanti.
Neve e ghiaccio sulle nostre strade e passi carrai sono noti per causare incidenti, rallentamenti del traffico e lesioni. Salare strade e marciapiedi è la soluzione più comune, ma il sale può corrodere i sottocarri.
Non puoi dimenticare i soldi delle tasse che sono stati spesi per i veicoli per la rimozione della neve.
A differenza dell’asfalto e del cemento, non devi continuare a dipingere le linee stradali dopo anni di esposizione. I design di Solar Roadways includono una varietà di luci a LED che possono essere programmate su qualsiasi display. Segnali di avvertimento, configurazioni di parcheggio lo chiami, puoi visualizzarlo.
I pannelli intelligenti possono anche rilevare la pressione. I pannelli possono visualizzare avvisi LED per i conducenti in anticipo se un albero cade sulla strada o se si trovano massi in aree montuose.
Nel progetto di Solar Roadways è incluso anche un canale di alimentazione. Qui, le linee elettriche e persino i cavi Internet ad alta velocità possono essere immagazzinati e attingere all’energia solare se necessario.
Ciò elimina la necessità di pali telefonici e torri per cavi elettrici, che possono causare danni considerevoli dopo e anche durante un temporale. Niente più cavi sotto tensione che si agitano sulla strada quando una di queste strutture viene distrutta.
Il secondo canale cattura l’acqua piovana e lo scioglimento della neve. Il progetto Solar Roadways risolve il problema delle acque piovane, che ha dimostrato di essere fino al 50% dell’inquinamento idrico.
I canali delle acque piovane dirigono il deflusso agli impianti di trattamento, invece di permettere che inquinino il suolo, i laghi o gli oceani. In alcuni casi, l’acqua può anche essere trattata nel canale stesso!
Difetti Di Ingegneria?
Sfortunatamente, non tutte le notizie sulle autostrade solari sono buone notizie. Molti ingegneri hanno soprannominato le autostrade solari “un fottuto fallimento solare”.
I ricercatori hanno stimato che in realtà c’è una perdita del 60% della quantità di energia che un’autostrada solare sarebbe in grado di catturare. Inoltre, le luci a LED utilizzate nel design non sono abbastanza visibili durante il giorno, il che potrebbe trasformarlo in un pericolo per la sicurezza.
Puoi catturare il 40% del 18,5% di energia solare che gli attuali pannelli solari possono catturare con un po’ di matematica. Questo è il 7,4%, di cui solo il 20% può andare alle luci a LED. Sono praticamente indistinti durante il giorno.
Gli Stati Uniti stanno attualmente spendendo circa trilioni per coprire il costo dello spazio necessario per produrre l’ideale 14.085 miliardi di kilowatt all’anno. In altre parole, circa dieci volte superiore al bilancio federale.
Poi c’è la questione dell’incendio dell’autostrada solare poco dopo i primi importanti test di Solar Roadways.
Alla fine della giornata, c’è ancora molto lavoro da fare prima che le autostrade solari diventino un progetto veramente fattibile. Ma eravamo entusiasti di vedere tutti i nodi risolti e la tecnologia implementata in futuro!
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