Solarni krovovi su zastarjeli, budućnost su solarne ceste?
Američki inovatori zamišljaju cestovni sustav koji ne samo da prikuplja energiju, već koristeći toplinu otapa nakupljeni led i osvjetljava mračnije dijelove puta zahvaljujući ugrađenim LED diodama
(Naslonva grafika: Sam Cornett)
Solarne ćelije dosad smo uglavnom viđali na krovovima kuća gdje su postavljene kako bi njihovim vlasnicima donijele čišću električnu energiju, ali i smanjile račune za struju. Solarna tehnologija ovdje je pokazala svoje dobre strane i u ovakvim praktičnim sustavima sunčeva energija se jednostavno pretvara u struju.
“Zamislite da se vozite od Seattlea do Florife u električnom automobilu koji se puni čistom sunčevom energijom“, kaže Julie Brusaw. “Zamislite koliko bi to otvorilo radnih mjesta“, dodala je
I dok američki statistički ured (U.S. Census Bureau) procjenjuje da bi se postavljanje solarnih panela na svakoj kući u Sjedinjenim Državama proizvelo 3,75 trilijuna kW struje godišnje, što je usporedivo s električnom energijom proizvedenom u SAD- 2011. godine, teško je za očekivati da će se takav scenarij ikada dogoditi. Razlog tome je uglavnom taj što bi u tom slučaju financijski teret postavljanja solarnih ploča pao pretežito na potrošače, s obzirom da država može tek ograničeno poticati njihovo korištenje raznim olakšicama i poticajima. Spomenimo da usprkos takvim nastojanjima vlasti u smjeru poticanja korištenja solarnih ćelija, one trenutačno daju svega 1,13 % američke proizvodnje električne energije.
Par entuzijasta
Ali što još lokalne vlasti mogu učiniti? Nije da baš mogu popločiti ulice solarnim panelima. No, Scott i Julie Brusaw razvijaju specijalne solarne ćelije obložene čvrstim, šesterokutnim staklom, koje bi to mogle promijeniti. Scott, koji je inženjer elektrotehnike, još je sredinom 2000. počeo razvijati takve ćelije. Povezivanjem ovakvih ploča može se, primjerice, sagraditi svojevrsni hibridni prilazni put do kuće. Postoji čak i dio parkirališta nedaleko od njihova razvojno laboratorija u Sagleu (Idaho), koji je pokriven takvim pločama. Samo taj dio, navodno, proizvodi 3600 W struje.
I dok je već i sam prototip dosta impresivan, supružnici imaju daleko ambicioznije planove. Prema njihovoj računici, prekrivanjem 28 000 četvornih milja državnih cesta, autocesta i parkirališta ovim panelima samo u jednoj godini dobilo bi se energije koliko se utroši u tri godine. Prema tom scenariju, paneli bi poslužili kao temelji za nadogradnju – osim što bi prikupljali solarnu energiju, oni bi služili i za horizontalnu prometnu signalizaciju, otapanje leda s ceste, kao i za osvjetljavanje mračnijih dijelova prometnice.
Julie Brusaw objašnjava kako bi ovaj novi sustav mogao poslužiti kao polazište za svu zelenu tehnologiju jer nije osjetljiv na poremećaje kao standardne solarne ćelije. Ocijenila je kako su one savršena podloga za stvaranje pametne „energetske mreže“ koja bi istovremeno modernizirala zastarjele autoceste.
Bežično punjenje e-automobila
A da projekt „Solarne ceste“ ima potencijala svjedoči i činjenica da je federalna administracija za autoceste supružnike nagradila serijom ugovora za sufinanciranje daljnjeg razvoja njihova koncepta. Početnom investicijom oni su sakupili tim koji im je pomogao osmisliti prozirno kućište otporno na udarce, slično neprobojnom staklu, koje je dovoljno čvrsto da može podnijeti masu od oko 113 tona. Kako bi ispitali čvrstoću stakla preko panela je vožen traktor. Unutar kućišta nalaze se i grijači koji se pune sami i oni bi osiguravali prohodnost na kolnicima sačinjenima od takvih ploča i tijekom zimskih mjeseci. Tu su i LED diode koje bi se mogle povezati s računalnim sustavom za nadzor prometa i upozoravati na potencijalno opasne uvjete i situacije na cesti.
Supružnici također istražuju mogućnosti primjene drugih tehnologija, kao što je npr. bežično punjenje električnih automobila. „Čak i sa svim tim korisnim dodacima, sjajna je stvar i to što je materijal još uvijek čvršći i otporniji od asfalta“, ističe Julie Brusaw. „Rupe na cesti će postati stvar prošlosti, a čak ako bude potrebe za popravkom nekog panela, to se lako može učiniti tako da ga se zamjeni drugim (teškim 50-ak kilograma), bez stvaranja prometnih zastoja.“
Dodate ekološke koristi
Jan Kleissl, profesor zaštite okoliša na sveučilištu California – San Diego, ukazuje na još jednu, manje očitu korist, a to je smanjenje ugljičnih čestica prekrivanjem asfalta. “Problem je s asfaltom što je on tamna površina koja upija energiju na potencijalno štetan način“, objašnjava. “Energija se pretvara u toplinu i tako povećava temperaturu zraka, što dovodi do toga da gradovi postaju područja urbanih vrućina, što dovodi do pojačanog korištenja klimatizacijskih uređaja“.
Nakon što se sve uzme u obzir, možemo se zapitati, pa što nas onda sprječava u primjeni tih solarnih panela. U ovom slučaju, to su upravo astronomski troškovi, kako to obično biva kada je riječ o bilo čemu što podrazumijeva promjenu cjelokupne infrastrukture.
Brad Plumer iz Voxa izbacio je neke hipotetske brojke koje nam jasno daju do znanja zbog čeg je projekt teško provediv: „Još 2010. tvrtka je pretpostavljala da bi cijena jednog panela dimenzija 12 x 12 inča iznosila oko 10.000 dolara. Po toj cijeni, prekrivanje svih prometnica koštalo bi 56 trilijuna dolara – što je otprilike 20 puta više od federalnog budžeta. Gledano umanjim razmjerima, takve su ceste barem 50 % skuplje u odnosu a standardne ceste, a vjerojatno i skuplje. Uz to, da ne spominjemo dodatne troškove razvoja tehnologija skladištenja i prijenosa energije na daljinu“, kaže Plumer.
Za sad još ne raspolažemo s puno praktičnih načina za dugotrajnije spremanje solarno generirane struje, dok sunce ne sja. Nadalje, struja iz cesta trebala bi se isporučivati potrošačima na lokacijama gdje je to potrebno, što bi zahtijevalo gradnju još mnogo dodatne infrastrukture. Tu je još i pitanje troškova održavanja, dok u obzir treba uzeti i različiti stupanj učinkovitosti, ovisno o području na kojem su postavljene.
“To je dobra opcija za sunčane države poput Arizone“, kaže profesor Kleissl.“Na sjeveru, sunčev je kut prenizak, pa to ne bi bilo tako učinkovito“. Usprkos svemu, par Brusaw će nastaviti raditi na svom projektu u nadi da njihov grandiozan plan zaživi u što većoj mjeri. Nedavno su pokrenuli kampanju kako bi prikupili milijun dolara potrebnih za završnu obradu finalnog proizvoda i osmišljavanje učinkovite proizvodnje panela. Za početak prve izvedbe bit će dostupne lokalnom stanovništvu Sandpointa u Idahou, gdje već postoje klijenti koji čekaju da im se oploče kućni prilazi.
“Zamislite da se vozite od Seattlea do Florife u električnom automobilu koji se puni čistom sunčevom energijom“, kaže Julie Brusaw. “Zamislite koliko bi to otvorilo radnih mjesta“, dodala je.
(Izvor: Tuan C. Nguyen / Washington post; Obrada: ZG-magazin)