Carreteras sostenibles: Conduciendo hacia un futuro más verde

La industria automotriz ha experimentado una evolución sostenible significativa en el transcurso de la última década. Sin embargo, lo mismo puede decirse de las carreteras por las que pronto circularán estos coches. La infraestructura de las carreteras internacionales está cambiando para adaptarse a las prioridades ecológicas y económicas de los diferentes países. Como tal, han surgido varias opciones de caminos verdes como formas viables de alimentar no solo las luces individuales, sino también los automóviles que pasan y ciudades enteras.

Las opciones sostenibles disponibles

La investigación sobre la integración de la energía sostenible en las carreteras internacionales ha estado en curso durante casi dos décadas. Las diversas opciones ahora disponibles todavía necesitan ajustes, pero ofrecen una visión del futuro energéticamente eficiente.

Recolección de energía piezoeléctrica

Para empezar, echemos un vistazo a una tecnología que puede hacer uso sin problemas de un fenómeno que ya está ocurriendo. La recolección de energía piezoeléctrica hace uso del «ruido» de su automóvil a medida que avanza por la carretera. Los cristales incrustados en las carreteras piezoeléctricas se deforman cuando se les pasa por encima. Cuando ocurre el ‘ruido’, la energía liberada en esa distorsión se coloca en las baterías.

Integración actual

El gobierno del estado de California comenzó a considerar la integración de caminos de recolección de energía piezoeléctrica en sus autopistas en 2014. En los años posteriores, instalaron un ‘camino ruidoso’ que utiliza la energía recolectada de los automóviles que pasan para encender las farolas en el lado de El camino. Este camino estruendoso es, hasta ahora, el mejor publicitado. Sin embargo, los métodos de recolección de energía detrás de esto han sido investigados por instituciones de todo el mundo. Una mayor integración parece ser solo cuestión de tiempo.

Impacto ambiental de la recolección de energía piezoeléctrica

La recolección de energía piezoeléctrica limita la cantidad de electricidad que se destina al mantenimiento y la gestión de estas carreteras al hacer uso de un recurso natural o, al menos, común. También hace uso de esa molestia milenaria: la contaminación acústica. Si bien no limita la cantidad de ruido del tráfico que sale de la carretera, sí redirige ese ruido y produce energía para él.

Sistema fotovoltaico

Para una opción sostenible que sea más familiar, considere un sistema fotovoltaico o paneles solares tradicionales integrados en una carretera. La cultura popular ha hecho que el método de los paneles solares para recolectar la luz solar y convertirla en energía sea razonablemente conocido. Con la inclusión de una capa protectora entre estos paneles y los automóviles en la carretera, las carreteras pueden hacer uso de esa energía capturada en la misma medida que los integradores de los métodos de recolección de energía piezoeléctrica.

Integración actual

Estos caminos solares han visto una instalación más amplia. La conversación sobre estos caminos soleados comenzó en 2010, gracias a un estudio publicado por los doctores Simpson, Markel y O’Keefe. En los años posteriores, Scott y Julie Brusaw dirigieron la creación de Solar Roadways, una empresa estadounidense que aboga por la instalación de paneles solares en las carreteras de todo el país.

Si bien Solar Roadways aún no ha visto el éxito nacional, Francia ha estrenado un kilómetro de carretera que ahora se dice que alimenta a casi 800 hogares. Este tramo, con sede en Normandía, fue puesto en marcha por Wattway de Colas a finales de 2016.

Impacto Ambiental de los Sistemas Fotovoltaicos

La energía solar limita la cantidad de recursos que los gobiernos locales tienen que gastar en el mantenimiento de sus carreteras. Por ejemplo, la energía recolectada de los paneles solares se puede usar para descongelar las carreteras invernales, lo que elimina la necesidad de esparcir sal helada y contaminar los ecosistemas locales. En el caso de Normandía, Francia, estas carreteras sustituyen a los centros de energía tradicionales y proporcionan energía a quienes la necesitan sin ocupar una superficie adicional en forma de granjas solares.

Carreteras solares con material permeable a los rayos UV

Una variación del camino solar incluye paneles solares integrados con material permeable a los rayos UV. La luz ultravioleta existe fuera del alcance de la luz visible y tiene una onda de energía más corta. Los fotones UV proporcionan más electricidad cuando se recolectan a través de paneles solares porque se necesita menos energía para convertirlos de su forma cruda a una forma consumible. Como tal, la integración de estos materiales en las carreteras internacionales puede dar lugar a carreteras solares más eficientes que las que ya existen.

Integración actual

El uso de materiales UV junto con paneles solares en la carretera aún no se ha integrado, aunque la conversación sobre el tema ha ido en aumento desde 2012. De todas las posibles fuerzas impulsoras, Wattway, la misma empresa que vio venir la primera carretera solar de Francia a luz, parece que puede conducir la carga hacia este sistema mejorado de recolección de energía. Las interestatales solares de Wattway debutaron en los Estados Unidos a partir de 2017 y ahora están listas cerca de la frontera entre Alabama y Georgia.

China también está a punto de disfrutar de una mayor eficiencia eléctrica. Quli Transportation Development Group, en asociación con el gobierno chino, instaló recientemente una carretera interestatal solar de un kilómetro en Jinan, China. Si bien parece que esta carretera utiliza paneles solares más tradicionales, a diferencia de los que utilizarían materiales adicionales accesibles a los rayos UV, hasta ahora se ha utilizado para alimentar cerca de 300 hogares fuera de la interestatal.

Impacto ambiental de los materiales permeables a los rayos UV

Con la energía adicional proporcionada por los protones UV, las carreteras que integran materiales accesibles UV en sus paneles solares podrían obtener más beneficios que las farolas cargadas. Estas carreteras también podrían cargar los autos eléctricos mientras conducen o se estacionan en la carretera. En su forma más eficiente, los materiales permeables a los rayos UV podrían hacer que los conductores carguen sus teléfonos en la carretera sin necesidad de cables. En cambio, la energía podría transferirse de los paneles solares a los automóviles sin la necesidad de que los conductores disminuyan la velocidad de sus viajes.

Inducción electromagnética

Aún más experimental que el uso de la luz ultravioleta es el uso de la inducción electromagnética para generar energía en la carretera. Cuando se instala una bobina eléctrica debajo de la carretera, puede hacer uso del campo magnético que rodea el planeta y dirigir la energía capturada a los automóviles que se encuentran sobre él, siempre que estén equipados con un receptor. Esta forma de transferencia de energía es, al igual que sus predecesores, sin contacto, lo que significa que tanto los automóviles eléctricos como los dispositivos compatibles dentro de ellos podrían recibir una carga al conducir en carreteras electromagnéticas.

Integración actual

Alemania y Corea han estado investigando la inducción electromagnética como parte de sus carreteras, pero ninguno de los dos países ha integrado el sistema en su infraestructura existente. En Alemania, esta investigación está dirigida por Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr, o IAV. Corea mira a su Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea, o KAIST, para liderar la carga eléctrica. La investigación realizada por ambas organizaciones tiene un origen a fines de 2015 y parece haber progresado de manera constante desde entonces.

Impacto ambiental de la inducción electromagnética

La inducción electromagnética puede ser más eficiente en la recolección y redistribución de energía que sus primos solares, aunque su impacto ambiental es muy similar. Brinda a los países la oportunidad de alimentar los hogares sin el uso de combustibles fósiles y limitar la cantidad de recursos peligrosos utilizados para mantener las carreteras en los meses más fríos del año. La inducción electromagnética tampoco se basará en los mismos materiales delicados que los paneles solares, lo que podría convertirla en una instalación menos costosa.

Las oportunidades para carreteras más sostenibles están, como se sugiere, limitadas solo por la imaginación. Si bien la integración de las cuatro opciones diferentes enumeradas aquí aún está en progreso, continúa la investigación sobre sus formas más efectivas. De todos modos, dentro de ellos se encuentra un atisbo esperanzador y energéticamente eficiente de un futuro más sostenible.

Author: poweb

Diseñador web, siempre he querido poner mi granito de arena para la conservación del planeta. Lo intento con esta web y algunas otras.

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