Proteje la Naturaleza y la Vida del Planeta - Carreteras Solares (1) · 2017-03-29 · Publicado...

Publicado para la promoción del trabajo de Extensión según lo dispuesto por las leyes del Congreso del 8 de mayo y del 30 de junio de 1914, en cooperación con el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos, Servicio de Extensión Agrícola, Colegio de Ciencias Agrícolas, Universidad de Puerto Rico.

Carreteras solares * Página 1 de 7

CARTA CIRCULAR

Gloriselle Negrón Ríos, MSc, JD Catedrática en Extensión en Salud Ambiental

Programa de Agricultura, Mercadeo y Recursos Naturales Departamento de Educación Agrícola, CCA

Noviembre de 2016

CARRETERAS SOLARES

El calentamiento global causado por la acumulación de gases de invernadero en la atmósfera, y el cambio climático que ha causado, ha promovido el desarrollo de ideas y tecnologías cuyo propósito es reducir el uso de combustibles fósiles y sus emisiones y aprovechar las fuentes de energía renovable, como lo es la energía solar.

El sol produce una gran cantidad de energía, aproximadamente 1.1 x 1020 kilovatios hora

(kW/h♣) cada segundo. Nuestra atmósfera intercepta aproximadamente la mitad de una billonésima parte de esa cantidad, que representa aproximadamente 1.5 trillones de kW/h cada año. Sin embargo, debido a la dispersión, absorción y reflexión, el 47% de esta energía es la que llega a la superficie de la Tierra (unos 0.7 trillones de kW/h).

Entonces, la energía que recibimos del sol, puede aprovecharse de diversas formas, siendo

una de estas, el uso de paneles fotovoltaicos. Estos paneles contienen unos dispositivos semiconductores que se componen de celdas de silicio, a las que se les pudo haber añadido boro y fósforo, que están encapsuladas en una resina sintética, para protegerlas y alargar su vida útil. Cada celda puede producir una corriente de 2 a 4 amperios, y un voltaje de 0.46-‐0.48 voltios. Las celdas se colocan en grupos, para producir el voltaje adecuado para el uso planificado.

El panel fotovoltaico funciona de la siguiente forma: los fotones que provienen de los

rayos del sol reaccionan con la capa con carga negativa de las celdas de silicio, liberándose electrones, que van a moverse hacia la capa positiva de las celdas de silicio, generándose una corriente eléctrica (Figura 1). ♣ 1 kilovatio hora (kW/h) = es una medida de consumo de energía de 1000 vatios en una (1) hora. Tomado de: http://www.parro.com.ar/definicion-‐de-‐kilovatio-‐hora.



Figura 1. Funcionamiento de un panel fotovoltaico

Este sistema utiliza, además, un inversor, que es un dispositivo que convierte el voltaje de corriente directa (DC) producida por el panel, en voltaje de corriente alterna (AC), que permite utilizarla, por ejemplo, en los electrodomésticos del hogar.

Los paneles fotovoltaicos se utilizan comúnmente en residencias y comercios, sin

embargo, el matrimonio compuesto por Julie y Scott Brusaw (Figura 2), desarrolló otra forma para aprovechar esta tecnología: las carreteras solares, llamando su compañía Solar Roadways.

Una carretera solar es una superficie transparente y fuerte (Figura 3), que contiene varias

capas de distintos materiales, que permiten aprovechar la energía que se recibe del sol.

Figura 3. Superficie de una carretera solar.

(http://www.rene

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(http://www.renewablesi

nternational.net/files/smt

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Figura 2. Julie y Scott Brusaw

(http://www.dam

iasolar.com

/data/fil

es/imatges/como-‐funciona-‐un-‐panel-‐

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En general, estas capas son las siguientes (Figura 4): 1. Superficie de cristal transparente, resistente y que provee tracción

a. Cada bloque hexagonal de 4.4p2 puede generar hasta 44 vatios. (En teoría, una milla cuadrada podría generar hasta 278 MW)

2. Sistema de iluminación a. Para mostrar las líneas centrales y laterales, durante la noche b. Para mostrar avisos y advertencias

3. Paneles fotovoltaicos y microprocesadores electrónicos 4. Base, utilizada para:

a. Distribución de la energía b. Sostén y protección

Figura 4. Partes de la carretera solar

Además, pueden modificarse para incluir un sistema que permita la recarga de vehículos

eléctricos, según estos transitan sobre la misma. En el 2010, la compañía Solar Roadways (Idaho, EE.UU.) obtuvo una subvención que

permitió la construcción de un pequeño estacionamiento utilizando este concepto, para demostrar su utilidad (Figura 5). Las características de estos paneles se describen en el vídeo “Solar Roadways: solar powered tech charge electric cars while on the road”, que puede acceder en https://youtu.be/I1_ut9GIr-‐U (2014, inglés, 2:00).

El pasado mes de julio de 2016, NBC News informó que el Departamento de

Transportación de Missouri estaba trabajando en conjunto con personal de la compañía Solar Roadways (EE.UU.), para colocar estos paneles en las aceras del Museo y Centro de Visitantes de la Ruta 66, de ese estado; esperan que antes de que finalice el año, se haya completado este proyecto. Eventualmente, esperan también reemplazar el pavimento del mencionado centro y tramos de la propia Ruta 66.

(http://www.renewablesinternati

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Roadways.png)



Figura 5. Área de estacionamiento del Laboratorio Electrónico de Solar Roadways, EE.UU.

Igualmente, el desarrollo de este concepto se ha observado en otros países, a saber:

1. En el 2014, en Ámsterdam (Netherlands) se construyó como proyecto piloto, el SolaRoad bike path, un carril para bicicletas de 70 metros (230 pies) de largo, compuesto de módulos de concreto de 2.5 x 3.5 metros, que contienen paneles fotovoltaicos en su interior, protegidos con una cubierta de cristal templado que recibió un tratamiento antideslizante (Figura 6). Se informó que en los primeros 16 días de uso, generó 140 kW/h.

Figura 6. Carril solar para bicicletas, en Ámsterdam

(marcado con una flecha amarilla).

2. En el mes de febrero de este año, el gobierno de Francia anunció la instalación de paneles solares Wattway sobre la superficie de sus carreteras. Se trata de un proyecto a cinco (5)

(http://newatlas.com

/solar-‐

roadways-‐parking-‐lot/31780/)

(http://www.extremetech.com/wp-‐

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años, donde se espera que se instalen estos paneles a lo largo de 1,000 km (621 millas) de carretera, lo que se asegura, es suficiente para proveer energía a unos 5 millones de personas. Cada panel está fabricado con silicón y cubierto con una resina que protege las celdas fotovoltaicas; tiene 7 mm de ancho, es resistente al agua y al proceso de remoción de nieve, y se coloca directamente sobre la superficie pavimentada (Figura 7). Asegura su fabricante, la compañía “Colas”, que un segmento de un (1) kilómetro puede generar suficiente energía para suplir electricidad a una comunidad de 5,000 personas.

Figura 7. Paneles solares Wattway, Francia

Las carreteras solares tienen sus ventajas y desventajas; entre sus ventajas se encuentran

las siguientes: 1. Durabilidad -‐ tienen un tiempo de vida de 20-‐30 años 2. Flexibilidad -‐ pueden utilizarse como superficie de áreas de estacionamiento, carriles

para bicicletas y aceras. 3. Módulos se reemplazan de forma sencilla 4. Poco o ningún impacto en el ambiente 5. Mantiene la estética del lugar 6. Se aprovecha una forma de energía limpia (no produce residuos) 7. Independencia energética puesto que no se requiere el uso de combustibles fósiles

Entre sus desventajas se encuentran:

1. Costo – En EE.UU., utilizar esta tecnología resulta más costosa que utilizar otros materiales, como el asfalto o el cemento (Moges & Jha, 2013).

2. Mantenimiento – para mantener su eficiencia, debe removerse con frecuencia el polvo, tierra y otros materiales que se depositen en la misma.

Plans to protect air and water, wilderness and wildlife are in fact plans to protect man.

(http://media.treehugger.co

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road.jpg.600x315_q90_crop-‐

smart.jpg)



-‐ Stewart Udall

Referencias ABC News. (2014, November 12). The Netherlands unveils world’s first solar bicycle path.

Recuperado de http://www.abc.net.au/news/2014-‐11-‐13/dutch-‐unveil-‐world-‐first-‐solar-‐power-‐bicycle-‐path/5888440

Arquinstal. (s.f.). Preguntas frecuentes sobre energías alternativas. Recuperado el 9 de noviembre de 2016, de http://www.arquinstal.com.ar/eficiencia/faqrenovables.html

Dull. A. (2014). A good concept: Solar roads. Concept A. Recuperado de http://www.agoodconcept.com/category/want/

Eisenstein, P. (2016, July 13). Missouri plans to build solar panels into road along old Route 66. NBC News. Recuperado de http://www.nbcnews.com/business/autos/missouri-‐plans-‐build-‐solar-‐panels-‐road-‐along-‐old-‐route-‐66-‐n608676

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Jagali, R.K. (2014). Solar Roadways: The future transport system. Presentación recuperada de http://www.slideshare.net/RamKrishnaJagali/solar-‐roadways-‐presented-‐by-‐rk

Kulkarni, A. A. (2013, May-‐June). “Solar roadways” – Rebuilding our infrastructure and economy. International Journal of Engineering Research and Applications. Vol. 3(3): 1429-‐1436. ISSN: 2248-‐9622. Recuperado de http://www.ijera.com/papers/Vol3_issue3/IJ3314291436.pdf

Moges, J. & Jha, M. (2013). Examining the opportunities associated with solar roadways: case study of Interstate 95 in Baltimore. Recent researches in urban sustainability, architecture and structures. Pp 112-‐121. ISBN: 978-‐960-‐474-‐331-‐5.



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Fotos y dibujos [Carretera solar]: Recuperado de

https://artselectronic.files.wordpress.com/2014/06/1.jpg?w=640

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