Solar Roadways : солнечные панели по которым можно ездить

Около 8 лет назад у инженера-электрика и его жены, по профессии советник, зародилась идея заменить асфальт на шоссе и проселочных дорогах по всей территории США солнечными панелями, производящими электричество, которые были бы достаточно прочными для езды по ним.

Идея превратилась в проект, где в панели встроили светодиоды, которые могли «обозначить дорогу» разметкой и предупреждениями, а также панели могли быть нагреты для предотвращения образования снега и льда.

Администрация федеральных трасс США (US Federal Highway Administration) заплатила за производство пары рабочих прототипов, которые семейная пара сделала, а затем вновь выступила спонсором, когда концепт расширился до размера рабочего покрытия стоянки.

Так как последний контракт подходит к концу, проект «Solar Roadways» предоставил фото практически завершенной установки в своей электронной лаборатории в Айдахо. Теперь команда начала в кампанию по сбору средств методом краудфандинга для перевода проекта в промышленный масштаб.

Многие дороги, автомагистрали, автостоянки или подъездные дороги могут долго оставаться неиспользованными в течение дневного времени. И даже при интенсивном движении солнечный свет может достигать дорожного покрытия. В 2006 году Скотт и Джули Брусов (Scott, Julie Brusaw) составили план по сбору любой неиспользованной энергии путем замены асфальта ударопрочными фотоэлектрическими панелями, в которые также встроено освещение, в качестве дорожной разметки и знаков внимания, и силовые кабели для замены воздушных линий электропроводки.

Проект получил финансирование от Департамента транспорта США в размере 100,000 долларов США в августе 2009 года, тогда же началась работа над первым рабочим прототипом.

К февралю 2010 первые дорожные панели размером 12х12 футов (3,7 х 3,7 м), собранные из 16 небольших соединенных панелей, были готовы в комплекте со встроенными светодиодами, которые могут быть запрограммированы для отображения специальных сообщений.

Рабочий концепт первой фазы проекта не включал ни одного фотоэлемента и ударопрочного стекла с интегрированным нагревательным элементом для поверхности, но он служил для демонстрации обещанной работоспособности электроники.

Команда также собрала небольшие пешеходные панели, включающие датчики веса для теста механизма обнаружения пешеходов/животных, которые будут сигнализировать о просьбе снизить скорость, когда вес будет присутствовать на поверхности панелей.

После переговоров по проекту в 2011 году было решено перейти на вторую фазу – создание полнофункциональной парковки.

Работа над электроникой началась сразу и площадка рядом с лабораторией была подготовлена для строительных работ.

В июле 2013 разработчики представили новые шестиугольные панели, созданные специально для облегчения прокладки поворотов и извилистых дорог. Новая форма, а так же нанесенная текстуры служат для стабильности, выносливости и повышенного сцепления для автомобильных шин. Первая партия таких панелей была готова для установки и тестирования в сентябре.

В конце апреля 2014 года команда представила первые фотографии завершенной парковки, построенной в рамках проекта Solar Roadways.

Каждая панель содержит непосредственно фотоэлектрическую панель, управляющую печатную плату, 128 программируемых светодиода, нагревательный элемент, служащий для предотвращения обледенения и заноса снегом, и покрыта сверхпрочным текстурированным стеклом, которое значительно превысило ожидания в плане прочности, сцепных свойств и ударопрочности.

«Половина панелей на нашей парковке-прототипе монокристальные, в то время как другая – поли-кристальные», рассказываает Джули Брусов. «Ее производительность эквивалентна 3600 ваттному массиву обычных солнечных панелей. Количество производимой энергии зависит от количество полученного солнечного света. А поскольку система является исключительно фотоэлектрической, то ее производительность будет различаться в разных уголках страны и мира».

«Все силовые кабели и кабели передачи данных проложены в специальном «кабельном коридоре», располагаемом вдоль дороги или парковки», продолжает Джули. «Такой подход предоставляет легкий доступ для компаний-поставщиков электричества и информационных провайдеров.

Такой коридор предоставляет удобное место для кабелей, которые обычно расположены над головой, портят эстетический вид местности и часто рвутся из-за обледенения или, например, падения ветки дерева, ветра.

Иногда, энергоснабжающая организация закапывает кабели непосредственно в землю, а затем, в случае необходимости, ей приходится их выкапывать. Таким образом мы можем облегчить и обезопасить работу таким компаниям.

Наше система поможет в устранении мертвых зон для мобильной связи путем прокладки передающего кабеля внутри коридора. Мы можем разместить любые типа кабеля, включая ТВ, оптические кабели для высокоскоростного интернета, телефонные и др.»

В кабельный коридор была включена специальная секция, предназначеная для отвода ливневых вод. Пара так же смогла добиться, чтобы при производстве прототипов панелей использовалось 10 процентов переработанного стекла.

На данный момент, внутренний фотоелектрический слой шестиугольных панелей занимает 69 процентов площади, но разработчики планируют увеличить его до полного размера панели до входа проекта в коммерческую фазу.

Несмотря на то, что тестовая парковка полностью функциональна, технология все еще требует некоторой дорработки для успешного выхода на уровень промышленного производства.

На средства, собранные методом краудфандинга будет нанята команда инженеров и прочих специалистов, которые займутся отработкой производственного процесса и перевода его на серийное производство. При помощи кампании планируется собрать один миллион долларов США – достаточно высокая цель, и Бурсов получат все собранные средства, даже если цель не будет достигнута. До окончания сборов осталось менее 20 дней.