Menurut beberapa perkiraan, sekitar 0.2-0.5 persen permukaan tanah dunia ditutup dengan jalan raya. Dan nisbah itu harus meningkat 60% menjelang 2050. Terdapat banyak ruang yang diperuntukkan untuk jalan raya, dan sebenarnya kebanyakannya hanya digunakan untuk pengangkutan. Bagaimana jika anda menjadikannya menjana tenaga? China sedang membina salah satu landasan solar pertama di dunia. Mungkinkah lebuh raya berlapis suria menjadi loji tenaga masa depan?
Salah satu kelebihan bahan bakar fosil berbanding sumber tenaga yang boleh diperbaharui adalah ketumpatan tenaga. Sebabnya cukup mudah: bahan bakar fosil adalah tenaga boleh diperbaharui yang terkumpul selama berjuta-juta tahun. Minyak, arang batu, gas asli - ini semua rizab tenaga yang dihasilkan dari tumbuhan (dan haiwan yang memakan tumbuhan ini) dan mengumpulkan tenaga suria selama ribuan tahun melalui fotosintesis. Ternyata bahan bakar fosil lebih intensif tenaga daripada menggunakan tenaga suria dalam masa nyata.
Ringkasnya: Bahan bakar fosil memerlukan lebih banyak tanah untuk menghasilkan tenaga daripada panel solar.
Salah satu halangan terbesar untuk menggunakan sumber tenaga boleh diperbaharui adalah ruang fizikal yang diperlukan untuk melayani sumber-sumber tersebut. Dan penggunaan tenaga kita yang semakin meningkat menjadikan semuanya menjadi masalah. Tenaga primer - jumlah tenaga yang digunakan oleh manusia dari semua sumber - termasuk bahan bakar fosil dan sumber yang boleh diperbaharui. Pada tahun 2016, kami menggunakan 478 TW tenaga primer, dan jumlah ini bertambah setiap tahun.
Sebagai contoh, jika anda ingin memenuhi semua keperluan tenaga kami dengan bioetanol jagung, yang mempunyai kepadatan pengeluaran tenaga 0.2 watt per meter persegi (salah satu yang paling teruk di antara biofuel), anda memerlukan lebih kurang 2 x 1015 meter persegi tanah untuk menanam jagung. Malangnya, ini lebih dari empat kali luas permukaan bumi.
Penentang tenaga boleh diperbaharui menggunakan contoh ini untuk menunjukkan bahawa infrastruktur tenaga boleh diperbaharui tidak mungkin dilakukan. Tetapi ini adalah keterlaluan; ketumpatan tenaga bagi tatasusunan suria boleh mencapai 20 W / m2 atau lebih, dan permukaan Bumi cukup untuk ini. Perlu juga diperhatikan bahawa tenaga yang dihasilkan oleh panel solar adalah dalam bentuk elektrik berkualiti tinggi.
Oleh kerana menjauhkan diri dari bahan bakar fosil bermaksud menggunakan elektrik dan bukannya membakar bahan bakar, yang sering kali lebih efisien, kita akan menggunakan lebih sedikit tenaga primer di dunia tanpa bahan bakar fosil; Loji janakuasa bahan bakar fosil tidak 100% cekap, dan ada yang kehilangan hingga 70% tenaga primernya apabila ditukarkan kepada elektrik. Walau bagaimanapun, skala sumber yang boleh diperbaharui yang dapat menggantikan sumber tenaga tradisional memerlukan banyak tanah.
Adalah wajar bahawa banyak orang menganggap rangkaian jalan raya sebagai pilihan.
Video promosi:
Memandangkan tanah itu sudah ditutup dengan jalan, kerusakan alam sekitar akan cukup rendah. Pembangkit tenaga elektrik seperti itu tidak akan mengalami masalah jarak jauh yang mungkin kita hadapi di Sahara; untuk pembaikan dan penyelenggaraan, cukup untuk menjangkau mereka … melalui jalan raya. Tambah LED dan tanda, tanda jalan, lampu dan sempadan akan muncul. Seseorang mungkin bermimpi bahawa suatu hari kereta akan menerima tenaga tanpa wayar, hanya dengan melakukan perjalanan di jalan raya seperti itu.
Nampaknya ini mustahil. Tetapi tidak, jalan suria mendapat banyak sokongan dari pemerintah dan syarikat.
Di China, mereka memutuskan untuk memasukkan panel surya sepanjang 2 kilometer di dalam sandwic antara aspal lutsinar dan lapisan penebat. Dan ini adalah percubaan terakhir untuk melakukan sesuatu. Solar Roadways, syarikat permulaan yang berpusat di Idaho, telah mengumpulkan $ 2 juta untuk pembangunan di Indiegogo. Scott Bryusov, pengasas syarikat itu, melancarkan jalan prototaip halaman belakang yang dapat memenuhi separuh daripada keperluan tenaga AS. Malangnya, Solar Roadways harus menarik lebih banyak pelaburan dan mengatasi halangan skeptikal. David Biello mencatat dalam sebuah artikel di Scientific American bahawa "kaca untuk jalan-jalan seperti itu harus dikeringkan, membersihkan diri dan mampu memancarkan cahaya ke bateri walaupun dalam keadaan cuaca buruk - kaca seperti itu tidak ada."
Kaedah Cina menggunakan aspal lutsinar baru dan bukannya kaca dan menyelesaikan masalah para saintis bahan, kerana ia dapat menahan tekanan 10 kali lebih banyak daripada asfalt konvensional. Membina jalan suria bukanlah masalah untuk satu orang atau satu negara; prototaip dibuat di Belanda - jalan basikal SolaRoad, dan di Perancis - nampaknya mereka bahkan membina jalan solar pertama. Projek-projek seperti itu telah menghasilkan tenaga selama beberapa tahun, jadi ideanya, pada dasarnya, dapat dilaksanakan. Sayangnya, terdapat jurang besar antara "secara prinsip dapat direalisasikan" dan "praktikal".
Contohnya, harganya. Terdapat anggaran Jalan Jalan Solar Scott Bryusov, kos penggantian jalan Amerika dengan jalan suria akan menjadi $ 56 trilion, jadi tidak ada crowdfunding yang akan menanggung kos (kecuali semua orang di planet ini membayar kes Bryusov). Terdapat konsensus di mana-mana pemerintah mengenai pelaburan infrastruktur, tetapi jalan solar tidak mungkin dibiayai tanpa halangan. Jalan solar China berharga $ 458 per meter persegi, sementara jalan Bryusov berharga $ 746. Lebih baik, tetapi tidak banyak.
Jelas, sebarang penyelesaian sebenar untuk krisis tenaga kita mesti bersifat radikal dan besar. Skim drastik yang serupa untuk menjadikan Sahara menjadi panel solar gergasi atau menghisap karbon dioksida dari atmosfera juga bernilai triliun dolar.
Tetapi seiring dengan kosnya, ada juga pertanyaan yang sangat penting mengenai apakah ini akan berfungsi sebagai penyelesaian untuk krisis tenaga. Jalan tidak selalu dibina di lokasi yang optimum untuk panel suria, dan mungkin tidak berada di sudut yang ideal untuk panel solar. Sekiranya membersihkan panel suria di Sahara dari habuk adalah masalah, maka menjaga jalan tetap berfungsi dan bersih pada masa yang sama dapat berubah menjadi mimpi ngeri juruteknik. Sukar untuk memahami mengapa meletakkan panel selari dengan jalan tidak akan lebih murah atau lebih baik.
Dan prototaip itu sendiri …
Jalan prototaip di Belanda dilaporkan berkinerja "lebih baik dari yang diharapkan," menghasilkan "70 kilowatt-jam per meter persegi per tahun." Tetapi 70 kWh tidak banyak. Sekiranya anda ingin mengecas kereta anda di jalan seperti itu, 1 meter persegi akan memberi anda 500 kilometer setahun di Tesla anda; namun, rata-rata kereta berjalan sejauh 15,000 kilometer setahun, sehingga 500 kilometer itu akan menjadi penurunan di lautan.
Bagaimana dengan masalah ketumpatan tenaga? Meningkatkan prototaip Belanda akan menghasilkan kepadatan 8 watt per meter persegi. Sekiranya anda membelanjakan 56 trilion di jalan suria, anda meliputi kira-kira 7.5 x 1010 meter persegi dengan panel dan mendapat elektrik 600 GW. Tidak buruk - kira-kira jumlah tenaga yang sama yang digunakan oleh Amerika Syarikat setiap hari. Tetapi untuk 56 trilion orang dapat memikirkan sesuatu yang lebih baik.
Dorongan untuk membina jalan solar di China adalah simbolik dengan caranya sendiri. Negara ini mencari penyelesaian tenaga yang inovatif. Siapa tahu, mungkin suatu hari jalan suria akan menjadi murah dan cukup efisien untuk menjadi kenyataan. Paling teruk, projek ini akan mengalihkan perhatian kita daripada mencari jalan keluar yang lebih baik. Yang terbaik, jalan raya akan mendapat janji temu lagi.
Ilya Khel
