science >> Wetenschap >  >> Natuur

Hoe snelwegen met zonnepanelen werken

Het eerste voertuig rijdt door een fotovoltaïsche weg 28 december 2017, in Jinan, China. Visual China Group/Getty

Tegenwoordig, we kunnen zonnepanelen vinden, ook wel fotovoltaïsche cellen genoemd, zowat overal. Ze staan ​​op de daken van onze huizen, het verlagen van de elektriciteitskosten. Ze staan ​​zelfs bovenop een paar auto's. in 2019, Toyota begon met het testen van de uitrusting van de Prius Prime met zonnepanelen op het dak, motorkap en achterklep. Allemaal samen, die panelen zijn gepland om dagelijks tot 27,6 mijl (44,4 kilometer) elektrische stroom te leveren, zegt Green Car Reports. Twee andere Europese bedrijven hebben plannen om auto's met zonne-energie te onthullen, te.

Sommige experts hebben getheoretiseerd dat als we een gigantisch aantal zonnepanelen over een groot gebied zouden neerleggen, we zouden genoeg zonlicht kunnen absorberen om hele steden van stroom te voorzien, een effectieve beëindiging van onze energiecrisis. Het probleem is, er is geen plek om ze te plaatsen. We kunnen niet precies over het hele platteland panelen plakken.

Of kunnen wij? de VS, bijvoorbeeld, heeft een netwerk van wegen door het hele land. Waarom geen panelen langs de wegen plaatsen als geluidsschermen, of een nog extremer idee:de wegen zelf maken van zonnepanelen? Zij hebben.

Deze "zonnesnelwegen" of "zonnewegen" bestaan ​​uit individuele zonnepanelen met drie lagen:een toplaag van zeer sterke, getextureerd glas dat tractie biedt voor voertuigen, een reeks zonnecellen eronder voor het verzamelen van energie, en een grondplaat die het verzamelde vermogen verdeelt, volgens Solar Roadways. Ze zijn meer dan alleen zonne-energiecollectoren, te. De panelen bevatten LED-verlichting, aangedreven door de zon, die kunnen fungeren als weg- en waarschuwingsborden die in de weg zelf zijn ingebouwd. In aanvulling, ze kunnen de verzamelde warmte gebruiken om sneeuw en ijs op de wegen te smelten.

Hoe haalbaar zijn zonnewegen?

Hoewel een paar verschillende bedrijven, in een paar verschillende landen, hebben geprobeerd zonnewegen, veel van de aanvankelijke zorgen hebben hun verdienste bewezen. Bijvoorbeeld, platte panelen zijn minder effectief in het opvangen van zonlicht dan gekantelde panelen. Schaduw over zelfs een klein deel van het paneel vermindert de efficiëntie drastisch. Stof, brokstukken, een gebrek aan luchtcirculatie op het oppervlak, en de dikke glascoating die nodig is om het paneel te helpen het verkeer te weerstaan, kan ook de effectiviteit van een paneel verminderen. Verder, dat glazen oppervlak biedt niet het soort tractie dat bestuurders gewend zijn.

Dit is wat er mis ging in de zoektocht naar duurzame en efficiënte zonnewegen:zoals grotendeels geïllustreerd door de zonneweg in Normandië, Frankrijk. De plannen voor de zonneweg in Normandië werden in 2016 aangekondigd, maar na drie jaar gebruik, het experiment werd uitgeroepen tot een mislukking. De plannen vereisten een traject van ongeveer 620 mijl (1, 000 kilometer), met als doel genoeg stroom op te wekken voor 5 miljoen huishoudens, schrijft Groot Denken. Het eerste stuk weg dat voltooid was, was iets meer dan een halve mijl lang en zou naar verwachting maximaal 5, 000 woningen, maar al snel werd duidelijk dat de verwachtingen niet zouden worden ingelost.

De zonnepanelen op de Franse weg raakten sneller beschadigd dan verwacht, door slijtage door verkeer en weer, en velen moesten worden verwijderd nadat ze onherstelbaar beschadigd waren. Slechter, zelfs bij maximale efficiëntie, de panelen bleken minder effectief in het opwekken van stroom dan regulier, overgehelde zonnepanelen, zoals die gewoonlijk langs de weg worden gemonteerd in plaats van erop, of op andere locaties zoals op daken en parkeergarages.

Hoewel Normandië waarschijnlijk het grootste voorbeeld is van een mislukt experiment op een rijbaan op zonne-energie, er zijn anderen. Langs een weg in China, er is een zonnepaneel gestolen, leidend tot de annulering van het project. in Missouri, het zonnepanelenbedrijf en de overheid zijn er niet in geslaagd overeenstemming te bereiken over een gepland project.

Hoewel de opwinding over het algemeen lijkt te zijn afgenomen, sommige projecten lopen nog. Een laboratorium in Atlanta, Georgië, bijvoorbeeld, stelt dat zonnewegen nog steeds de moeite waard zijn om te bestuderen en te proberen ze te verbeteren. Met ingang van februari 2019, een stuk van 18 mijl langs de Interstate 85 is nog steeds in gebruik. Naast het voeden van nabijgelegen gebouwen, experts van de Ray C. Anderson Foundation hopen dat toekomstige versies van wegen op zonne-energie elektrische voertuigen kunnen opladen en zichzelf kunnen verlichten om bestuurders te helpen zien. Verder, nieuwere versies van de zonnepanelen zijn duurzamer en bieden betere tractie. De stichting zegt financieel beter gepositioneerd te zijn om te werken aan onbewezen technologie, aangezien de staats- of federale technische afdelingen het moeilijker zouden hebben om het gebruik van belastinggeld te rechtvaardigen om te blijven investeren in een project dat al niet aan de verwachtingen heeft voldaan.

Dus of zonnewegen levensvatbaar zullen zijn, valt nog te bezien, maar niet iedereen is klaar om het idee op te geven.

Veel meer informatie

gerelateerde artikelen

  • Hoe zonnecellen werken
  • Zijn auto's op zonne-energie nog een mogelijkheid?
  • Hoe kunnen zonnepanelen een auto van stroom voorzien?

Meer geweldige links

  • Zonnewegen
  • Her-energie
  • Stichting Ray C. Anderson

bronnen

  • Jacquot, Jeremy Elton. "Zonnewegen:energieopwekkende wegen gemaakt van glas en zonnecellen." 20 augustus 2007. (16 september, 2019) http://www.treehugger.com/files/2007/08/solar_roadways.php
  • Neimark, Gillian. "Ondanks kritiek, zonnewegen blijven onderdeel van het duurzame snelweglab van Georgia." The Energy News Network. 26 februari, 2019. (16 september, 2019)
  • Noordwestelijke Universiteit. "Hoe efficiënt zijn zonnepanelen?" (16 sept. 2019) http://www.qrg.northwestern.edu/projects/vss/docs/Power/2-how-efficient-are-solar-panels.html
  • Rivera, Dylan. "Oregon installeert eerste zonne-energieproject op de snelweg." De Oregoniaan. 7 augustus 2008. (16 september, 2019) http://www.oregonlive.com/environment/index.ssf/2008/08/oregon_installs_first_highway.html
  • Rianne, Dylan. "Zonnepanelen vervangen asfalt op een weg - hier zijn de resultaten." Het gesprek. 21 september 2018. (16 september, 2019) https://theconversation.com/solar-panels-replaced-tarmac-on-a-road-here-are-the-results-103568
  • Thomson, Andreas. "Solar freakin' wegen? Waarom de toekomst van deze technologie misschien niet zo rooskleurig is." Het gesprek. 17 december 2015. (16 september, 2019) https://theconversation.com/solar-freakin-roadways-why-the-future-of-this-technology-may-not-be-so-bright-51304

Oorspronkelijk gepubliceerd:3 oktober 2019