Transportowy przełom: drogi bez śniegu i lodu

WWW.ZIELONI.REPUBLIKA.PL

[link widoczny dla zalogowanych]

Transportowy przełom: drogi bez śniegu i lodu

Burmistrzowie Nowego Jorku i Atlanty w stanie Georgia ostro zostali skrytykowani za problemy drogowe, jakie odczuć można było w czasie ostatnich opadów śniegu, ale w bliskiej przyszłości na pomoc może przyjść im technologia. To właśnie ona może oczyścić ulice ze śniegu i lodu – dosłownie ją topiąc.

Ostre zimy w Ameryce kosztują gospodarkę narodową miliardy dolarów każdego roku. Pieniądze te przeznaczane są na sprzęt służący do odśnieżania, usuwanie zniszczeń dróg i samochodów spowodowanych przez zimową pogodę, dodatkowe wolne dni w szkołach, czy odszkodowania dla zamkniętych z powodu zimy firm.

Scott Brusaw, 53-letni inżynier elektryki z małego miasta Sagle w stanie Idaho, uważa, że znalazł rozwiązanie dla zimowego problemu. Zdołał już nim zainteresować federalny rząd oraz General Electric, a jego pomysł to drogi zasilane energią słoneczną, zrobione z super wytrzymałego szkła, zamiast tradycyjnego asfaltu, czy betonu.

- Teraz wyglądam przez okno i widzę około 30 centymetrów śniegu, więc jeśli sprawimy, że będzie działało to tutaj, możemy sprawić, by działało w każdej innej części kraju – mówi Brusaw. – Mam nadzieję, że tej wiosny położymy podwaliny pod ten pomysł, tuż przed tym budynkiem.

Ogniwa słoneczne wewnątrz szklanej powierzchni sprawiłyby, że droga działałaby jak gigantyczny generator energii słonecznej, zasilając umieszczone w niej elementy grzejne i zastępując w ten sposób pługi i inne sprzęty służące do usuwania śniegu.

Elementy grzejne działałyby „jak tylna szyba twojego samochodu” - mówi wynalazca, który w następnych etapach rozwoju swojego pomysłu zamierza eksperymentować z ustawieniami temperatur.

Elektryczność generowana przez drogę mogłaby być wykorzystywana także do ładowania pojazdów elektrycznych, zasilania świateł oraz LED-owych znaków ostrzegawczych, umieszczonych wzdłuż samej drogi.

W rzeczywistości Brusaw jest przekonany, że solarne drogi – jeśli znajdą powszechne zastosowanie – mogą generować czystą energię na całym świecie, eliminując zapotrzebowanie na paliwa kopalne i zapobiegając zmianom klimatycznym na naszej planecie.

Łączenie jezdni z budynkami

Brusaw nie jest jedyną osobą, która szuka sposobów zbudowania inteligentnej powierzchni drogowej. W drugim końcu kraju, w Worcester Polytechnic Institute w Massachusetts, inżynier Rajib Mallick pracuje nad swoją własną wizją.

Dzięki dotacji z National Science Foundation oraz z organizacji Massachusetts Technology Collaborative, naukowiec wraz ze swoją grupą kolegów pracuje nad tym, by stworzyć mocniejsze jezdnie, absorbujące ciepło.

Jednym z pomysłów jest umieszczenie w drogach półcalowych rurek, wypełnionych płynem, który nie będzie zamarzał. W cieplejsze dni, podgrzewany przez słońce płyn będzie gromadzony w ocieplonej komorze, gdzie będzie utrzymywał swoją wysoką temperaturę. Później, w chłodniejsze dni, ciepły płyn będzie wysyłany przez system rurek, by topić lód i śnieg.

- Pomyślcie o tym, mamy ponad 3 miliony mil dróg z ekspozycją na światło słoneczne, więc jeśli będziemy mogli poskromić tę energię, będzie ona darmowa i nie będziemy potrzebowali do tego ogniw słonecznych – mówi Mallick.

Naukowiec dodaje, że w lecie system mógłby łączyć parkingi z sąsiednimi budynkami, przenosząc ciepło z asfaltu do zbiorników z wodą, co pozwoliłoby oszczędzać elektryczność.

- Musimy przestać myśleć o chodnikach, jak o czymś niezwiązanym z budynkami – mówi. – One mogą zależeć od siebie, stanowiąc część wydajnego systemu, ograniczając zużycie energii i przybliżając nas do budowy ekologicznych, zrównoważonych budynków i chodników.

Nawet miasta, które cieszą się zwykle dobrą pogodą, takie jak Miami na Florydzie, mogą korzystać z chodników z regulowaną temperaturą. Projekt Worcester szacuje, że budowa każdych 50 metrów rur umieszczonych w chodnikach Miami kosztowałoby 12 500 dolarów, a utrzymanie roczne to koszt 1000 dolarów. Pozwoliłoby to zgromadzić wystarczająco energii rocznej, by przez miesiąc zasilać 55 domów.

W ciągu sześciu lat inteligentne chodniki zwróciłyby swoje koszty dzięki produkcji energii i oszczędnościom – wynika z badania przeprowadzonego przez Mallicka i jego kolegów.

Inteligentne chodniki oferują również imponujące oszczędności na inne sposoby. Alaska wydaje około 1600 dolarów na milę na roczne naprawy kolein i uszkodzeń w drogach. Kontrolowanie temperatury jezdni może w znacznym stopniu zapobiec tego rodzaju zniszczeniom, zauważa Mallick.

rzy podstawowe pytania, jakie słyszy Brusaw

W przypadku Brusawa, największy sprzeciw można dotychczas podsumować w słowie „Zmiana”. Jak sam mówi, ten pomysł „przeraża ludzi”.

- Jak szkło może zapewnić wystarczające tarcie, wytrzymując jednocześnie spore obciążenia i długie, intensywne użytkowanie, które znoszą konwencjonalne drogi betonowe, czy asfaltowe? Szkło, szczególnie połączone warstwami, jest mocniejsze, niż przypuszcza większość ludzi – mówi Brusaw. Jak mówi, połączył swoje siły z najlepszymi ekspertami szkła z Uniwersytetu Dayton i Penn State, którzy potrafią stworzyć super wytrzymałe szkło, które zapewni samochodom tarcie, jakie potrzebują.

- Ile kosztowałaby taka solarna droga? Brusaw szczegółowo wylicza prawdopodobne koszty na swojej stronie internetowej. Krótka odpowiedź – każda mila kosztowałaby 4,4 miliony dolarów. Zwrot? Czystsza i samowystarczalna droga, która w końcu zapłaci sama za siebie, produkując energię i na inne sposoby.

- Czy powierzchnia solarna takiej drogi może gromadzić wystarczająco dużo energii słonecznej, kiedy będzie załadowana samochodami? Tak, odpowiada naukowiec. Nawet drogi pełne samochodów gromadziłyby około 50 procent energii.

Wsparcie federalne i stanowe

Budowanie i utrzymywanie „lepszych, szybszych i inteligentniejszych dróg”, aby poprawić bezpieczeństwo i pozostać konkurencyjnym dla światowej gospodarki to niektóre przyczyny, które sprawiają, że Federalna Administracja ds. Dróg (Federal Highway Administration - FHWA) angażuje się w takie innowacje, mówi administrator Victor Mendez.

Agencja ta zawarła z Brusawem kontrakt o wartości 100 tysięcy dolarów i wspiera także inne, mniejsze badania prowadzone w całym kraju.

Jeden z programów agencji, prowadzony przez Uniwersytet Lincolna w Nebrasce, pracuje nad tym, jak wykorzystać hybrydowe generatory słoneczno-wiatrowe, ustawione wzdłuż dróg, aby zasilać drogową infrastrukturę, a nawet przesyłać nadwyżkę energii do pobliskich społeczności.

Jednak nawet wtedy, gdy takie pomysły zostaną perfekcyjnie opracowane w laboratoriach, ich droga finansowa i polityczna do świata rzeczywistego będzie trudna, ponieważ budżety stanowe i federalne są ograniczone – mówi Robert E. Lang, dyrektor ośrodka Brookings Mountain West z University of Nevada Las Vegas.

- Nie ma wystarczających dochodów, którymi można za to zapłacić – mówi Lang. Usprawiedliwienie dla wysokich kosztów instalowania dróg, które same usuwają śnieg i lód, łatwiej byłoby znaleźć w rejonach gęsto zaludnionych, gdzie kierowcy mogliby płacić za prawo do korzystania z takich nawierzchni.

Brusaw liczy na to, że uda mu się zdobyć większe wsparcie prywatne i federalne, dzięki demonstracji prototypu inteligentnego parkingu, którego budowa zostanie ukończona tej wiosny.

Planuje on wejść w partnerstwo z dużymi sieciami, takimi jak McDonald's, czy Walmart, aby zamieniać ich konwencjonalne parkingi na takie, które będą gromadziły energię słoneczną i kontrolowały swoją temperaturę, a kierowcy samochodów elektrycznych będą mogli doładować swoje pojazdy podczas zakupów.
- Federalna Administracja ds. Dróg powiedziała nam, że nie wpuści nas od razu na drogi – wyjaśnia Brusaw. – Oni powiedzieli nam, byśmy najpierw zainteresowali się parkingami, udowodnili skuteczność swojej technologii, udoskonalili ją i z tego wyciągnęli lekcję – co ma sens.

Źródło: CNN