Drogi solarne - czy tak wygląda przyszłość?

W jednym z numerów zaprezentowano ciekawy materiał dotyczący świata w XXI w. Otóż w połowie lat sześćdziesiątych ludzkość oczekiwała szybkiego podboju kosmosu, pojazdów pozwalających na samodzielne poruszanie się bez ingerencji kierowcy, fantazjowano na temat teleportacji i różnego rodzaju napędów.

Dlaczego poruszam taki temat na portalu motocyklowym? Jako aktywni uczestnicy ruchu drogowego, motocykliści bardzo często narzekają na infrastrukturę drogową. Niedostateczne oznakowanie, złe oświetlenie, błędna organizacja ruchu, czy (szczególnie na początku i końcu sezonu) słaba przyczepność nawierzchni spowodowana niskimi temperaturami - to jedne z największych niedogodności mogących prowadzić do wypadku. Okazuje się, że dwójka Amerykanów znalazła rozwiązanie na powyższe problemy; mimo, że wyprzedza ono nasze czasy, nie będziemy zdziwieni, jeśli pojawi się na drogach w bliżej nieokreślonej przyszłości…

 Filozofia

Autorzy projektu, Julie i Scott Brusaw z Idaho, zauważyli pewną rzecz. Sieć amerykańskich autostrad ma 77 tys. kilometrów długości. Ich jedyną funkcją jest zapewnianie komunikacji drogowej. Oświetlenie znacznej części tras wymaga gigantycznego poboru prądu, doliczając do tego sygnalizacje świetlne i tablice informacyjne uzyskujemy bardzo duże obciążenie dla środowiska i co tu dużo mówić, znaczny koszt utrzymania infrastruktury. Wynalazcy wpadli na pewien pomysł: postanowili całą powierzchnię dróg, chodników i parkingów zamienić w gigantyczną baterię słoneczną. Po wstępnych obliczeniach okazałoby się, że uzyskana powierzchnia odpowiadałaby mniej więcej dwunastu milionom boisk do piłki nożnej.

Technologia

Oczywiście bezpośrednia wymiana asfaltu na baterie słoneczne, z powodu ich niskiej trwałości mechanicznej, nie wchodzi w grę. Potrzebne jest inne rozwiązanie. Baterie zostaną umieszczone w specjalnych, sześciokątnych panelach, których górna warstwa, oprócz przezroczystości, zapewni przede wszystkim wystarczającą przyczepność dla opon samochodowych, ale i dużą wytrzymałość mechaniczną. Po dziesięciu latach poszukiwań odpowiedniego materiału, z pomocą przyszła technologia wykorzystywana do… zasilania stacji kosmicznych. Pod wspomnianą przezroczystą pokrywą umieszczono specjalne ogniwa fotowoltaiczne. Ich cena jest nadal bardzo wysoka, na szczęście jednak systematycznie maleje. Panele połączone ze sobą stworzyłyby gigantyczną elektrownię słoneczną, której wydajność przewyższyłaby trzykrotnie energetyczne zapotrzebowanie USA. Najciekawszym pomysłem jest jednak wbudowanie wewnątrz dużej liczby diod elektroluminescencyjnych i stworzenie układów pozwalających na inteligentne zarządzanie ich działaniem. Uzyskujemy dzięki temu największy na świecie wyświetlacz LCD, będący dodatkowo generatorem energii.

Możliwości

Odsuńmy na bok ideę działania takiego układu i skoncentrujmy się na korzyściach. Czy wyobrażaliście sobie kiedykolwiek pasy ruchu wyświetlane na jezdni?! W przypadku korka, wypadku, czy nagłego wtargnięcia zwierząt bądź innych niebezpieczeństw, sensory wykryją zagrożenie oraz zareagują w odpowiedni sposób; wyświetlą komunikat: „zwolnij”, „wypadek”, „korek”, czy „niebezpieczeństwo”. Zasygnalizują też miejsce wymagające wzmożonej ostrożności. W przypadku korka w jedną stronę, system może zmienić organizację ruchu: z dwóch pasów w każdą stronę zrobić trzy dla zakorkowanego kierunku i jeden dla przeciwnego. Idąc dalej, wyobraźmy sobie tor wyścigowy, na którym możemy sobie dowolnie konfigurować nitkę. Albo parkingi, które zaadaptują się do wielkości i liczby samochodów. Załóżmy, że ktoś pomyłkowo zaparkuje na miejscu dla inwalidów – system je wyłączy i przesunie na miejsce obok. Z paneli można stworzyć także boiska szkolne ze zmianą oznaczeń w zależności od uprawianej dyscypliny. Inne, ciekawe rozwiązania mogą dotyczyć bezpieczeństwa pieszych. Możliwości i pole dla inżynierów zarządzania ruchem są nieograniczone. Dodatkowo system przewiduje ładowanie pojazdów elektrycznych wprost z ulicy. Największą jednak zaletą jest samoczynne odśnieżanie się ulicy, jeśli na panelach zastosujemy matę grzewczą. A teraz kilka aspektów Eko. Oczywiście mało kto zwraca uwagę na emisję spalin, nagrzewanie się powietrza od pracujących, tradycyjnych elektrowni, a wspomniany system wykorzystuje czystą energię słoneczną. Zmniejszona zostanie emisja dwutlenku węgla.

Ciemna strona mocy

Teraz warto wspomnieć o wadach. Największa, to koszty. Druga – system sprawdzi się w krajach o dużym nasłonecznieniu, w miejscach deszczowych, lub np. daleko wysuniętych na północ, instalacja nie uzyska dużej sprawności – trudno zastosować panele słoneczne w czasie trwającej kilka miesięcy nocy polarnej. Kolejnym problemem jest lobby dotychczasowych producentów energii tradycyjnej. Dla nich to gigantyczna strata pieniędzy. Pozostają także utrudnienia technologiczne – wielokrotne cykle zmiany temperatur, opadów atmosferycznych, trwałości, starzenia się warstwy styku opona/panel oraz zachowania drogi w przypadku kataklizmów. Koszt utrzymania oraz ewentualnych napraw ma również niebagatelne znaczenie. W przypadku krajów o nieco niższym rozwoju cywilizacyjnym bałbym się także o dewastację i kradzieże paneli.

Stan obecny

Wynalazcy założyli firmę Solar Roadways. Obecnie korzystają z dwuetapowego dofinansowania Departamentu Transportu (Federal Highway Administration), a w rozwój pomysłu zaangażowało się kilku senatorów. To jednak nieco za mało, dlatego za pomocą strony internetowej zbierają oni środki na realizację projektu. Powstaje pytanie, dlaczego nie odsprzedadzą pomysłu lub nie skorzystają ze wsparcia dużych firm? Julie i Scott Brusaw boją się po prostu, że projekt zostanie odrzucony, zgnije w archiwach, a jednym z ich celów jest stworzenie nowych miejsc pracy na terenie USA przy produkcji i montażu paneli słonecznych. Aktualnie trwają prace nad doborem materiałów i pokazami pierwszych, niewielkich, zabudowanych panelami przestrzeni.

Naszym zdaniem

Na pierwszy rzut oka rozwiązanie Solar Roadways sprawia wrażenie zbyt futurystycznego. Po głębszej analizie wydaje się wybawieniem energetycznym w ujęciu lokalnym i globalnym. Oczywiście w wątpliwość można poddać kwestie wytrzymałości, trwałości oraz kosztów budowy i eksploatacji wspomnianych paneli. Z drugiej zaś strony, zwiększony nakład na rozwój i serwis nowej generacji dróg w pewnym sensie rekompensuje się olbrzymią wydajnością energetyczną i produkcją przede wszystkim taniej i czystej energii, co tym samym poprawi jakość życia większości mieszkańców naszego globu. Nowe drogi podwyższą także bezpieczeństwo i płynność poruszania się w ruchu ulicznym. Pozostaje tylko trzymać kciuki za wybudowanie przynajmniej odcinka testowego. A jaki jest Wasz pogląd na nową technologię? Czy w przyszłości zobaczymy ją na terenie Polski? Czy Polacy przywitają nowe rozwiązania chlebem i solą, czy raczej usłyszawszy cenę paneli zdemontują je i powieszą na ścianie próbując zrobić z nich „największy telewizor we wsi” lub symbol statusu właściciela domu? A może kasa na ewentualny rozwój technologii budowy naszych dróg lepiej byłaby spożytkowana na budowę kolejnej Świątyni Opatrzności Bożej? Zachęcam do dyskusji!