Устойчивые дороги: вождение в более зеленое будущее — сохранение энергии будущего

За последние десять лет промышленность автомобилестроения претерпела большие изменения в области устойчивого развития. То же самое можно сказать и о дорогах, по которым вскоре будут ездить эти машины. Сфера услуг международных автомобильных магистралей меняется в соответствии с экологическими и экономическими преимуществами различных стран. В этой связи появилось пару вариантов "зеленых" дорог как жизнеспособных вариантов питания не только отдельных фонарей, но и проезжающих мимо автомобилей и целых мегаполисов.

Зеленые офисы. Как сделать офис «лицом» устойчивой компании. Ведущий эксперт рынка Е. Кузнецова

Доступные, стойкие варианты

Исследования по интеграции стойкой энергии в международные дороги ведутся уже практически два десятилетия. Разные доступные сейчас варианты все еще нуждаются в доработке, однако они рекомендуют энергосберегающий взгляд в будущее.

Пьезоэлектрический сбор энергии

В первую очередь нужно рассмотреть технологию, которая может без всяких препятствий применять уже существующее явление.Пьезоэлектрический сбор энергии применяет "гул" вашего автомобиля, когда он двигается по шоссе. Кристаллы, встроенные в пьезоэлектрические дороги, изменяются при наезде на них. Когда появляется "грохот", энергия, высвобождаемая при деформации, помещается в аккумуляторы.

Интеграция тока

Правительство штата Калифорния начало рассматривать возможность интеграции дорог с пьезоэлектрическим сбором энергии в собственные автострады еще в 2014 году. За прошедшие годы они установили "гулкую дорогу", которая применяет энергию, собираемую проезжающими автомобилями, для питания фонарей для улиц на обочине. Эта "громкая дорога" — пока что самая раскрученая. Методы сбора энергии, лежащие в ее основании, исследовались институтами по всему миру. Последующая интеграция, наверное, считается лишь вопросом времени.

Влияние пьезоэлектрического сбора энергии на внешнюю среду

Пьезоэлектрический сбор энергии ограничивает кол-во электрической энергии, которая идет на поддержание и управление этими дорогами, применяя настоящий — или, как минимум, популярный — ресурс. Он также дает возможность освободится от исконной неприятности — акустического загрязнения. Хотя он не ограничивает кол-во шума, создаваемого транспортом на шоссе, он перенаправляет этот шум и производит для него энергию.

Фотоэлектрическая система

Для более обычного экологического варианта рассмотрим фотоэлектрическую систему — или классические фотоэлектрические батареи, объединенные в полотно дороги. Популярная культура сделала метод сбора солнечного света и изменения его в энергию достаточно знаменитым. При включении слоя для защиты между этими панелями и автомобилями на дороге, шоссе могут применить эту собранную энергию в той же степени, что и интеграторы пьезоэлектрических методов сбора энергии.

Нынешняя интеграция

Эти солнечные дороги получили более большое распространение. Разговоры об таких солнечных дорогах начались в 2010 году, благодаря исследованию, опубликованному врачами Симпсоном, Маркелом и О'Кифом. За прошедшие годы Скотт и Джули Брусоу возглавили создание Solar Roadways, компании из Америки, выступал за установку фотоэлектрических панелей на дорогах в каждом населенном пункте.

Хотя Solar Roadways еще не достигла национального успеха, во Франции дебютировал один километр полотна дороги, который, так же как говорят, теперь обеспечивает энергетикой практически 800 домов. Данный участок, находящийся в Нормандии, был открыт компанией Colas' Wattway в конце 2016 года.

Влияние фотоэлектрических систем на внешнюю среду

Энергия солнца ограничивает кол-во ресурсов, которые местные органы власти должны тратить на содержание собственных дорог. К примеру, энергия, собранная с фотоэлектрических батарей, может быть применена для очистки дорог от льда во время зимы, что спасает от необходимости рассыпать соль для льда и загрязнять местные экосистемы. В случае Нормандии, Франция, эти дороги заменяют классические энергоцентры, обеспечивая энергетикой тех, кто в ней нуждается, не занимая дополнительных площадей в виде солнечных ферм.

Солнечные дороги с проницаемым для ультрафиолетового излучения материалом

Одна из вариантов солнечной дороги в себя включает фотоэлектрические батареи, объединенные с проницаемым для ультрафиолетового излучения материалом. Ультрафиолетовый свет существует за границами видимого света и имеет более короткую энергетическую волну. Ультрафиолетовые фотоны дают больше электрической энергии, когда собираются при помощи фотоэлектрических батарей, так как требуется меньше энергии для изменения их из сырой формы в потребляемую форму. Таким образом, интеграция данных материалов в международные автомобильной магистрали может привести к появлению более эффективных солнечных дорог, чем те, которые уже есть.

Нынешняя интеграция

Применение ультрафиолетовых материалов наряду с фотоэлектрическими батареями на дорогах еще не стало распространено, хотя разговоры на данную тему ведутся с 2012 года. Из всех допустимых движущих сил, компания Wattway, та самая, которая стала свидетелем возникновения первой солнечной дороги во Франции, выглядит так, будто бы она может возглавить движение к данной улучшенной системе сбора энергии. Солнечные автострады компании Wattway дебютировали в Соединенных Штатах в 2017 году и теперь стоят наготове у границы Алабамы и Джорджии.

КНР тоже стоит на пороге увеличения эффективности применения электрической энергии. Компания Quli Transportation Development Group в партнерстве с китайским правительством не так давно установила километровое солнечное шоссе в Цзинане, КНР. Хотя, судя по всему, на данной дороге применяются более классические фотоэлектрические батареи, а не те, которые пользуются дополнительные материалы, которые пропускают УФ излучение, пока что она применяется для питания практически 300 домов, расположенных за границами шоссе.

Влияние УФ-проницаемых материалов на внешнюю среду

Благодаря дополнительной энергии, обеспечиваемой ультрафиолетовыми протонами, дороги, интегрирующие в собственные фотоэлектрические батареи материалы, которые способны пропускать ультрафиолетовое излучение, могут получить больше преимуществ, чем просто заряженные фонари. Такие дороги могут также заряжать электромобили при движении или парковки на шоссе. При наиболее эффективном применении УФ-проницаемых материалов водители способны заряжать собственные телефоны прямо на дороге без применения проводов. Энергия может передаваться от фотоэлектрических батарей в машины без надобности для водителя замедлять движение.

Александр Чирцов про закон сохранения механической энергии

Электромагнитная индукция

Еще более экспериментальным, чем применение ультрафиолетового света, считается применение электромагнитной индукции для получения энергии на дороге. Когда под дорогой ставится электрическая катушка, она может применять магнитное поле, окружающее планету, и направлять собранную энергию в машины, размещенные над ней, при условиях, что они оборудованы приемником. Эта форма энергопередачи, как и ее предшественники, считается бесконтактной, что значит, что электромобили и совместимые с ними устройства могут получать заряд во время движения по электромагнитным дорогам.

Нынешняя интеграция

Германия и Корея исследовали электромагнитную индукцию в качестве части собственных дорог, но ни одна из стран не интегрировала данную систему в существующую сферу услуг. В Германии этими исследованиями управляет компания Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr, или IAV. Корея рассчитывает, что ее Корейский передовой ВУЗ науки и технологий (KAIST) возглавит работу по созданию электромобилей. Исследования, проводимые двумя организациями, берут собственное начало в конце 2015 года и, наверное, с той поры постоянно прогрессируют.

Влияние электромагнитной индукции на внешнюю среду

Электромагнитная индукция может быть намного эффективной в сборе и перераспределении энергии, чем ее солнечные родственники, хотя ее действие на внешнюю среду во многом одинаково. Это даёт странам возможность обеспечить электричеством дома без применения ископаемого топлива и уменьшить кол-во опасных ресурсов, используемых для поддерживания дорог в холодные месяцы года. Электромагнитная индукция также не будет опираться на подобные же хрупкие материалы, как фотоэлектрические батареи, что потенциально ее делает установку менее дорогой.

Возможности для создания более экологичных дорог, как и планировалось, лимитированны только воображением. Тогда как интеграция четырех разных вариантов, указанных тут, все еще находится в процессе, исследования их самых эффективных форм продолжаются. Но все таки, в них заключен обнадеживающий и энергосберегающий взгляд на более устойчивое будущее.

01 Все новости проекта ВОЗВРАЩЕНИЕ НА ЗЕМЛЮ и наши планы на будущее