В наши дни мы можем найти солнечные панели, также известные как фотогальванические элементы, практически везде. Они на крышах наших домов, снижая стоимость электроэнергии. Они даже на крыше нескольких машин. В 2019 году Toyota начала тестирование оснащения Prius Prime панелями солнечных батарей на крыше, капоте и задней двери люка. В общей сложности эти панели должны ежедневно обеспечивать до 44,4 км электроэнергии, сообщает Green Car Reports. Две другие европейские компании также планируют представить автомобили с солнечной батареей.
Некоторые эксперты предположили, что если бы мы установили гигантское количество солнечных панелей на большой территории, мы могли бы поглотить достаточно солнечного света, чтобы питать целые города, эффективно положив конец нашему энергетическому кризису. Проблема в том, что их некуда поставить. Мы не можем расклеить панели по всей округе.
Или мы можем? В США, например, есть сеть дорог по всей стране. Почему бы не разместить панели вдоль проезжей части в качестве звуковых барьеров или еще более экстремальную идею - сделать сами дороги из солнечных батарей? У них есть.
Эти «солнечные магистрали» или «солнечные дороги» состоят из отдельных солнечных панелей с тремя слоями: верхний слой из высокопрочного текстурированного стекла, обеспечивающего сцепление транспортных средств, и массив солнечных элементов под ним для сбора энергии., и опорная плита, которая распределяет собранную энергию, согласно Solar Roadways. Они больше, чем просто коллекторы солнечной энергии. Панели содержат светодиодные фонари, работающие от солнца, которые могут выступать в качестве дорожных и предупреждающих знаков, встроенных в саму дорогу. Кроме того, они могут использовать накопленное тепло для растапливания снега и льда на дорогах.
Насколько реальны солнечные дороги?
Несмотря на то, что несколько разных компаний в нескольких разных странах пытались использовать солнечные дороги, многие из первоначальных опасений оказались обоснованными. Например, плоские панели менее эффективны для захвата солнечного света, чем панели с наклоном. Затенение даже небольшой части панели резко снижает эффективность. Пыль, мусор, отсутствие циркуляции воздуха на поверхности и толстое стеклянное покрытие, необходимое для того, чтобы панель выдерживала движение, также могут снизить эффективность панели. Кроме того, эта стеклянная поверхность не обеспечивает того сцепления, к которому привыкли водители.
Вот что пошло не так в поисках долговечных и эффективных солнечных дорог, что в значительной степени иллюстрирует солнечная дорога в Нормандии, Франция. О планах солнечной дороги в Нормандии было объявлено в 2016 году, но после трех лет использования эксперимент был признан провальным. В планах предусматривался участок протяженностью около 620 миль (1000 километров) с целью выработки электроэнергии, достаточной для 5 миллионов домов, пишет Big Think. Первый завершенный участок дороги имел длину чуть более полумили и должен был обеспечить электричеством до 5000 домов, но довольно быстро стало ясно, что ожидания не оправдаются.
Солнечные панели на французской дороге были повреждены быстрее, чем ожидалось, из-за износа, вызванного дорожным движением и погодными условиями, и многие из них пришлось демонтировать после того, как они были повреждены и не подлежали ремонту. Хуже того, даже при максимальной эффективности панели оказались менее эффективными при выработке энергии, чем обычные наклонные солнечные панели, которые обычно устанавливаются вдоль дороги, а не на ней, или в других местах, например, на крышах и парковках.
Хотя Нормандия, вероятно, является самым ярким примером неудачного эксперимента на солнечной дороге, есть и другие. На дороге в Китае была украдена солнечная панель, что привело к отмене проекта. В штате Миссури компания по производству солнечных батарей и правительство не смогли прийти к соглашению по запланированному проекту.
Хотя ажиотаж, похоже, в целом поутих, некоторые проекты все еще находятся в стадии реализации. Лаборатория в Атланте, штат Джорджия, например, утверждает, что солнечные дороги по-прежнему стоит изучать и пытаться их улучшить. По состоянию на февраль 2019 года 18-мильный участок вдоль межштатной автомагистрали 85 все еще используется. Эксперты Фонда Рэя С. Андерсона надеются, что в дополнение к электроснабжению близлежащих зданий, будущие версии дорог на солнечных батареях смогут заряжать электромобили и фактически самоподсвечиваться, чтобы помочь водителям видеть. Кроме того, более новые версии солнечных панелей более долговечны и обеспечивают лучшее сцепление с дорогой. Фонд заявляет, что у него лучшее финансовое положение для работы над непроверенной технологией, поскольку государственному или федеральному технологическому департаменту будет сложнее обосновать использование средств налогоплательщиков для продолжения инвестирования в проект, который уже не оправдал ожиданий.
Поэтому еще неизвестно, будут ли жизнеспособными солнечные дороги, но не все готовы отказаться от этой идеи.