Per la serie buone idee per il futuro. In mare di negatività, di questi tempi la buone idee fanno bene. Ogni tanto è necessaria una pausa di ottimismo in un oceano di pessimismo. E questa (o queste pluri-idee) sembra essere un'idea geniale: trasformare le nostre strade, che comunque stanno li al sole tutto il giorno (o comunque alla luce del giorno) a fare niente (si per dire) in manufatti molto più utili.
Certo il loro scopo da millenni è mettere in comunicazione il mondo, ma se mentre stanno li a terra inerti, compiono anche altre funzioni importantissime, come produrre energia, tanto di guadagnato. E pare sia un ottimo guadagno.
Questo si prefigge un'azienda americana che ha lanciato la raccolta fondi in crowdsourcing denominata Indiegogo. Chi vuol partecipare partecipi.
Ma vediamo l'idea: si tratta di pannelli solari stradali, quindi carrabili.
"Anni fa, quando la frase "Global Warming" ha cominciato a guadagnare popolarità, abbiamo iniziato a considerare l'idea di sostituire l'asfalto e le superfici in calcestruzzo con pannelli solari che potrebbero essere montati su. Abbiamo pensato alle "scatole nere" degli aerei: non sapevamo con quale materiale esse sono fatte, ma sembrava essere in grado di proteggere l'elettronica più sensibile dai peggiore incidenti aerei.
Supponiamo di fatto un tratto di strada realizzato con questo materiale e con celle solari ivi alloggiate per raccogliere l'energia, che potrebbe pagare il costo del pannello, creando così una strada che si ripaga nel tempo. Che cosa succede se aggiungiamo anche dei LED luminosi per "disegnare" le linee stradali sotto, illuminando la strada per la notte rendendola più sicura nella guida? Che cosa succede se aggiungiamo un elemento riscaldante in superficie (come il filo di sbrinamento nel lunotto delle nostre auto) per evitare l'accumulo di neve / ghiaccio nei climi nordici? Le idee e le possibilità semplicemente continuato ad arrivare e così è nato il progetto Solar Roadways.
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Nel 2009, abbiamo ricevuto un contratto dal Federal Highway Administration per costruire il primo prototipo di pannello solare della strada. Nel corso della sua costruzione, abbiamo imparato molte lezioni e scoperto nuovi e migliori modi per affrontare questo progetto. Questi metodi e scoperte sono discussi in questo sito.
Dopo il completamento del contratto di Fase I SBIR, abbiamo ricevuto un follow-up di 2 anni di Fase II con un contratto SBIR di 750 mila dollari dalla Federal Highway Administration a partire dal 2011. Con questo premio, un parcheggio prototipo sarà costruito e poi testato in tutte le condizioni meteo e di luce solare.
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Ognuno ha la sua energia. Niente più scarsità di energia, non più interruzioni di corrente in roaming, non è più necessario per bruciare il carbone (50% dei gas serra). Si riduce il bisogno di combustibili fossili e si ha meno dipendenza dal petrolio straniero. Molto meno inquinamento. Che ne dite di questo come vantaggio a lungo termine: una strada elettrica consente a tutti i veicoli elettrici di ricaricarsi ovunque: nelle aree di sosta, nei parcheggi, ecc Avrebbero quindi avere la stesse possibilità ed autonomia di un veicolo alimentato a benzina. I motori a combustione interna diventerebbero obsoleti. La nostra dipendenza dal petrolio finirebbe improvvisamente. Il tempo di aggiornare la nostra infrastruttura - strade e rete elettrica - al 21 ° secolo."
(www.solarroadways.com)
(prova trattore)
L'azienda assicura, o almeno promette, niente più dipendenza dal petrolio e veicoli elettrici con la stessa autonomia dei veicoli a combustione. Trovo questa delle strade elettriche un'ottima idea, ma non penso possa sostituire completamente i combustibili fossili, e soprattutto non credo possano ricaricare tutto il parco autoveicoli circolante. Sarebbe comunque un buon aiuto.
Ma sicuramente sarebbe un ottimo modo di impiegare superfici infrastrutturali normalmente esposte alla luce (ad esclusione di piccoli tratti in galleria o sottopassaggi o in strade cittadine ombreggiate).
Trovo anche estremamente interessante la possibilità di produrre direttamente sulla strada la segnaletica attraverso led luminosi, e quindi di poterla variare per ogni occasione. Pensiamo per esempio ai possibili usi in autostrada per migliorare la visibilità in caso di nebbia, o di generare messaggi direttamente sulla strada nel caso di code improvvise o incidenti. O la possibilità di variare in certi punti il numero e la direzione di marcia delle carreggiate. Le idee di impiego di questa tecnologia possono essere limitate solo dalla nostra creatività.
Oppure in città, si potrebbero accendere o spegnere, ridurre od allargare passaggi pedonali, piste ciclabili, parcheggi ecc. Inoltre nel caso di manifestazioni cittadine (maratone, giro d'Italia, cortei ecc.) la segnaletica potrebbe essere modificata all'istante adeguandola alla nuova situazione. In pratica un sacco di usi interattivi, senza escludere anche eventuali entrate per le amministrazioni pubbliche attraverso le pubblicità proiettate direttamente sulla strada (a meno che il codice della strada lo vieti, ed in effetti lo vieta...).
Inoltre, su tutte le strade provviste di circuiti elettronici, potrebbero essere inseriti sistemi di comunicazione interfacciati direttamente con i veicoli, smartphone o altro per ottenere ulteriori servizi stradali. Non solo informazione sui luoghi attraversati, ma se abbinati all'elettronica del veicolo, anche la possibilità di guida automatizzata, cioè senza l'intervento umano.
Un progetto molto bello, utile ed interessante. Ma sicuramente non molto economico. Realizzare un'infrastruttura del genere, estesa per esempio su un'autostrada di centinaia di chilometri, potrebbe avere dei costi enormi rispetto agli attuali già grandissimi. Oggi costruire un strada significa in pratica realizzare una fondazione di pietrame, conglomerato cementizio, poi ricoperta d'asfalto. Tralasciando le opere più costose, ponti, viadotti e gallerie, si tratta di opere costose ma comunque realizzate semplicemente e dove la precisione di realizzazione non è un aspetto fondamentale. Si possono anche compiere errori di pochi metri, nessuno se ne accorgerà.
Invece realizzare un'autostrada con piastrelle solari interattive, significa aumentare i tempi di realizzazione, proprio perché non è sufficiente guidare uno schiacciasassi e un'asfaltatrice con una certa approssimazione, ma è necessario montare piastrella per piastrella come si vede nel video iniziale. Probabilmente sarebbero realizzati macchinari per automatizzare la posa del nuovo manto stradale elettronico, ma è indubbio che si tratta di qualcosa di più delicato del "semplice" asfaltare.
Quindi i costi di realizzazione sono forse l'unico vero svantaggio, che potrebbe però svanire con la vendita di energia elettrica. La quale comunque diventerebbe meno costosa man mano che la rete stradale venisse convertita in elettrica. Molto interessanti le possibilità di produzione elettrica, per esempio questo è quanto viene simulato per gli Usa:
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Facciamo alcune conversioni: 112.610 chilometri quadrati è uguale a 43.443,54 miglia terrestri quadrate. La relazione è stata redatta dieci anni fa, ciò significa che un ulteriore 2,5 milioni di acri sono stati trasformati in superfici impermeabili. Questi sono ulteriori 3.906,25 miglia quadrati, quindi tutto sommato, abbiamo 47.349,79 miglia quadrate di superfici impermeabili. Facciamo un'ipotesi conservativa che almeno 1/3 di tale superficie incide per tetti di case e aziende, a cui noi non siamo attualmente interessati
Questo ci lascia con 31,250.86 miglia quadrate di strade, parcheggi, viali, parchi giochi, piste ciclabili, marciapiedi, ecc , con cui lavorare.
Se queste superfici impermeabili sono stati sostituiti con pannelli solari stradali, quanta energia potremmo produrre?
Nei laboratori, l'efficienza delle celle solari ha superato il 44 per cento, ma non hanno ancora un costo accessibile.
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Per i nostri calcoli, usiamo le seguenti (conservative) ipotesi:
- Noi usiamo celle solari che hanno un'efficienza del 18,5%
- Abbiamo in media solo quattro ore di ore di punta diurne al giorno (4 x 365 = 1460 ore all'anno)
Sunpower offre un pannello solare con 230 valutazione di efficienza al 18,5%. La sua superficie è di 13,4 metri quadrati. Se copriamo tutte le 31,250.86 miglia quadrate di superfici impermeabili con i pannelli solari, otterremmo: ((31,250.86 km ²) x (5280 ft / mi) ²) / (13.4ft ² / 230W) = ((31,250.86 km ²) x ( 27.878.400 ft ² / km ²)) / (13.4ft ² / 230W) =(871.223.975.424 m²) / (13.4ft ² / 230W) = 14,953,844,354,292 Watts o oltre 14,95 miliardi di Kilowatt
Se la media solo 4 ore di ore di punta diurne (1.460 ore all'anno), questo ci dà: 14.95 miliardi di Kilowatt x 1460 ore = 21.827 miliardi di chilowattora di elettricità.
Nel 2009, abbiamo ricevuto un contratto dal Federal Highway Administration per testare alcune delle nostre teorie e costruire un prototipo grezzo del Solar Panel Road. Uno dei test che abbiamo condotto è stato il "mondo reale" di captazione solare.
Quando si installa un pannello solare sul tetto, si deve prendere in considerazione come si sta installando. Più a nord si vive, più si deve angolare il pannello verso l'equatore (o, più precisamente, verso il sole sopra l'equatore) per ottenere la massima efficienza.
Abbiamo fatto il nostro test in gennaio e febbraio in Idaho settentrionale. Qui abbiamo lo scenario peggiore: le nostre misure sono state prese in pieno inverno (sole è al suo punto più basso dell'anno), un'ora a sud del confine canadese alla latitudine di 48,19 gradi.
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Presso la nostra posizione settentrionale (48,19 gradi nord), l'angolo di guadagno solare ottimale per i nostri pannelli solari è di 72 gradi. A Brownsville, i texani avrebbero un angolo per i loro pannelli solari di 26 gradi. Così le nostre strade meridionali naturalmente produrrebbero molta più energia elettrica rispetto alle loro controparti settentrionali, come mostrano le mappe di intensità solare.
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Anche se il pannello solare inclinato produce più energia come previsto (una media di quasi il 31 per cento in più rispetto al suo omologo orizzontale), siamo rimasti sorpresi nel vedere il fenomeno del pannello solare orizzontale che producono più energia di quanta il pannello inclinato in determinati giorni nuvolosi.
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Per correttezza, sottraiamo comunque il 31 per cento dei nostri totali poiché non possiamo avere strade e parcheggi inclinati:
21.827 miliardi di chilowattora x 0,69 = 15.060 miliardi di chilowattora
Un'altra cosa che abbiamo imparato - attraverso la sperimentazione - è che la nostra superficie strutturata di vetro da 1/2 pollice riduce la quantità di energia prodotta da celle solari dell'11.12 per cento. Sottraendo la percentuale dal totale, abbiamo ancora 13.385 miliardi di chilowattora . E ricordate: questa è la quantità di potenza calcolata per una latitudine vicino al confine canadese. Il numero sarebbe molto maggiore se calcolato per gli stati del sud.
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Secondo l'Energy Information Administration, negli Stati Uniti (tutti 50) sono stati consumati 3.741 miliardi di kilowattora di elettricità nel 2009 ( Elettricità Panoramica EIA, 1949-2009 ). E 'facile vedere che le
strade solari sono in grado di produrre più di tre volte l'elettricità che usiamo attualmente negli Stati Uniti.
I "soli 48" (gli Stati Uniti veramente uniti... ndr) potrebbero produrre tutta l'energia sufficiente a rifornire il mondo intero. E ancora una volta, ricordate: questi calcoli sono fatti con numeri molto conservativi usando nord dell'Idaho come punto di riferimento, che è uno degli scenari peggiori dei casi negli Stati Uniti, dove la latitudine è interessato (OK, dobbiamo tralasciare l'Alaska!)."
(www.solarroadways.com)
Numeri molto interessanti. Ma una sovraproduzione energetica di tre volte le necessità potrebbe spaventare i produttori attuali, che vedrebbero ridursi nettamente il prezzo del kilowattore. Ad ogni modo sarebbe un enorme passo avanti per l'umanità, questo sicuramente. Non è detto che possa diventare un vero investimento economico, ma se anche pesasse interamente sulle casse dello Stato sarebbe sempre meglio che buttare i soldi pubblici per F35 ed Expo' vari.
Quindi se Solar Roadways calcola per 112.610 kmq una possibile produzione di 13.385 miliardi di Kilowattora, con 4.905 potremmo produrre in Italia circa 583.000.000.000 di Kilowattora all'anno. Forse di più nella terra del sole.
"Secondo le statistiche di Terna, società che dal 2005 gestisce la rete di trasmissione nazionale, l'Italia, come sistema fisico nazionale comprendente le proprie centrali e le proprie stazioni di pompaggio, nel 2012 ha avuto consumi per circa 342.379 GWh (342.379.000.000.000 Watt, ndr) di energia elettrica. Tale dato è il cosiddetto "consumo o fabbisogno nazionale lordo" e indica l'energia elettrica di cui ha bisogno il Paese per far funzionare qualsiasi impianto o mezzo che abbisogni di energia elettrica. "
(it.wikipedia.org)
Tradotto tutto in Giga Watt, con le strade elettriche si produrrebbero 583.000 GWh che coprirebbe totalmente ed abbondantemente i 342.379 GWh di consumo del 2012 (oggi meno vista la crisi).
Rimane un problema piuttosto rilevante: cosa si fa di notte? Molta di questa energia dovrebbe essere accumulata in qualche modo. Per esempio producendo idrogeno di giorno da bruciare di notte in centrali termoelettriche. Altrimenti si creerebbe una sovraproduzione diurna difficile da smaltire e una carenza notturna. Ad ogni modo questa idea rimane veramente interessante e sicuramente produrrebbe grandi vantaggi.
Nel sito della Solar Roadways si parla molto dei vantaggi ambientali, che sono indubitabili, ma in una pagina si parla anche dei vantaggi economici nazionali. Indubbiamente il rifacimento di tanti chilometri stradali produrrebbe un incremento del Pil notevole. Nel sito si paragona questa situazione alle vicende storiche del New Deal degli anni '30 ed in effetti sarebbe proprio un intervento Keynesiano in piena regola. Forse per questo non piacerà ai liberisti puri...
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