Carreteras sostenibles: Conduciendo hacia un futuro más verde
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La industria automotriz ha experimentado una importante evolución sostenible en el transcurso de la última década. Lo mismo puede decirse, sin embargo, 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 carreteras verdes como formas viables de alimentar no sólo las luces individuales sino también los coches y las ciudades enteras.
Las opciones disponibles y sostenibles
La investigación sobre la integración de la energía sostenible en las carreteras internacionales ha estado en curso durante casi dos décadas. Las diversas opciones disponibles en la actualidad todavía necesitan un ajuste, pero ofrecen una visión de futuro eficiente desde el punto de vista energético.
Cosecha de energía piezoeléctrica
Para empezar, veamos una tecnología que puede hacer uso de un fenómeno que ya está ocurriendo: la cosecha de energía piezoeléctrica utiliza el «ruido sordo» de su coche mientras se abre paso por la carretera. Los cristales incrustados en las carreteras piezoeléctricas se deforman al pasar por encima. Cuando se produce el «estruendo», 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, han instalado una «carretera de ripio» que utiliza la energía recogida de los coches que pasan para alimentar los faroles de las calles al lado de la carretera. Este camino es, hasta ahora, el mejor anunciado. Sin embargo, las instituciones de todo el mundo han investigado los métodos de captación de energía que hay detrás de ella. Una mayor integración parece ser sólo cuestión de tiempo.
Impacto ambiental de la captación de energía piezoeléctrica
La captación de energía piezoeléctrica limita la cantidad de electricidad que se utiliza para el mantenimiento y la gestión de estas carreteras mediante el uso de un recurso natural -o, al menos, común-. También hace uso de esa vieja molestia: la contaminación acústica. Aunque 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 como 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 coches en la carretera, las carreteras pueden hacer uso de la energía captada en la misma medida que los integradores de los métodos de recolección de energía piezoeléctrica.
Integración actual
Estas carreteras solares han tenido una instalación más amplia. La conversación sobre estas carreteras soleadas comenzó en 2010, gracias a un estudio publicado por los doctores Simpson, Markel y O$0027Keefe. Desde entonces, Scott y Julie Brusaw han dirigido la creación de Solar Roadways, una empresa estadounidense que aboga por la instalación de paneles solares en las carreteras de todo el país.
Mientras que Solar Roadways aún no ha tenido éxito a nivel 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 Colas$0027 Wattway a finales de 2016.
Impacto ambiental de los sistemas fotovoltaicos
La energía solar limita el número de recursos que los gobiernos locales tienen para gastar en el mantenimiento de sus carreteras. Por ejemplo, la energía recogida de los paneles solares puede utilizarse para descongelar las carreteras de invierno, eliminando la necesidad de esparcir sal de hielo y contaminar los ecosistemas locales. En el caso de Normandía, Francia, estas carreteras sustituyen a las centrales eléctricas tradicionales, suministrando energía a quienes la necesitan sin necesidad de ocupar una superficie adicional en forma de huertas solares.
Caminos solares con material permeable a los rayos UV
Una variación de la carretera solar incluye paneles solares integrados con material permeable a los rayos UV. La luz UV existe fuera del rango de la luz visible y tiene una onda de energía más corta. Los fotones UV proporcionan más electricidad cuando se recogen 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 hacer que las carreteras solares sean más eficientes que las ya existentes.
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 motrices, Wattway, la misma empresa que vio salir a la luz la primera carretera solar de Francia, parece que puede llevar la carga a este sistema mejorado de captación de energía. Los intereses solares de Wattway debutaron en Estados Unidos en 2017 y ahora están listos cerca de la frontera entre Alabama y Georgia.
Reproducción en curso Reproducción en curso
China también está a punto de disfrutar de una mayor eficiencia eléctrica. Quli Transportation Development Group, en afiliación con el gobierno chino, instaló recientemente una interestatal solar de un kilómetro en Jinan, China. Aunque 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 a casi 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 a los rayos UV en sus paneles solares podrían obtener más beneficios que sólo el alumbrado público cargado. Estas carreteras también podrían cobrar a los coches eléctricos mientras conducen o se estacionan en la carretera. En su forma más eficiente, los materiales permeables a los rayos UV podían ver a los conductores cargando sus teléfonos en la carretera sin necesidad de cables. En su lugar, la energía podría transferirse desde los paneles solares a los coches sin necesidad de que los conductores reduzcan la velocidad de sus viajes.
Inducción electromagnética
Aún más experimental que el uso de la luz UV 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 captada a los coches que están por encima de él, siempre y cuando estén cebados con un receptor. Esta forma de transferencia de energía es, como sus predecesores, sin contacto, lo que significa que tanto los coches 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 espera que su Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea, o KAIST, dirija la carga eléctrica. La investigación realizada por ambas organizaciones tiene su origen a finales de 2015 y parece haber progresado constantemente 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. Proporciona a los países la oportunidad de alimentar sus hogares sin el uso de combustibles fósiles y de limitar el número de recursos peligrosos utilizados para mantener las carreteras en los meses más fríos del año. La inducción electromagnética tampoco dependerá de los mismos materiales delicados que los paneles solares, lo que puede hacer que su instalación sea menos costosa.
Las oportunidades de carreteras más sostenibles están, como se ha sugerido, limitadas sólo por la imaginación. Aunque la integración de las cuatro opciones enumeradas aquí todavía está en curso, se sigue investigando sobre sus formas más eficaces. Sin embargo, en su interior hay una mirada esperanzada y eficiente en el uso de la energía para vislumbrar un futuro más sostenible.
