Hace cuatro años, una campaña viral atrapó al mundo con la promesa de luchar contra el cambio climático y poner en marcha la economía al reemplazar el asfalto en las carreteras del mundo con paneles solares. La audaz idea se ha sometido a algunas pruebas en carretera desde entonces. Los primeros resultados se han conocido recientemente y son un poco decepcionantes.
Un panel solar que se encuentra en el asfalto de una carretera tiene varias desventajas. Como no está en el ángulo de inclinación óptimo, producirá menos energía y será más propenso a sombrearse, lo cual es un problema ya que la sombra sobre solo el 5% de la superficie de un panel puede reducir la generación de energía en un 50%.
También es probable que los paneles estén cubiertos de polvo y suciedad, y necesitarían un vidrio mucho más grueso que los paneles convencionales para soportar el peso del tráfico, lo que limitará aún más la luz que absorben.
Incapaz de beneficiarse de la circulación de aire, es inevitable que estos paneles también se calienten más que un panel solar en la azotea. Por cada 1° C por encima de la temperatura óptima, pierde un 0,5% de eficiencia energética.
El resultado es que se debe esperar una caída significativa en el rendimiento de una carretera solar, en comparación con los paneles solares en la azotea. La pregunta es ¿cuánto y cuál es su coste económico?
Una de las primeras carreteras solares en instalarse está en Tourouvre-au-Perche, Francia. Tiene una potencia máxima de 420 kW, cubre 2.800 m² y tiene un costo de instalación de 5 millones de euros. Esto implica un costo 11.905 euros por kW instalado. Además, aunque se supone que la carretera generará 800 kilovatios hora por día (kWh / día), algunos datos publicados recientemente indican un rendimiento cercano a 409 kWh / día, o 150.000 kWh / año.
Para tener una idea de cuánto es esto, el hogar promedio del Reino Unido usa alrededor de 10 kWh / día. El factor de capacidad de la carretera, que mide la eficiencia de la tecnología al dividir su producción de potencia promedio entre su potencia máxima potencial, es solo del 4%.
Por el contrario, la planta solar de Cestas, cerca de Burdeos, que presenta hileras de paneles solares cuidadosamente inclinadas hacia el sol, tiene una potencia máxima de 300.000 kW y un factor de capacidad del 14%. Y a un costo de 1.200 € por kW instalado, una décima parte del costo de nuestra carretera solar, genera tres veces más potencia.
En Estados Unidos, una compañía llamada Solar Roadways ha desarrollado una carretera inteligente con paneles solares, que incluye sensores y luces LED para mostrar advertencias de tránsito sobre posibles peligros. También tiene almohadillas térmicas para derretir la nieve en invierno.
Varios de sus paneles SR3 se han instalado en una pequeña sección de pavimento en Sandypoint, Idaho. Esto es 13,9 m² en área, con una capacidad instalada de 1.529 KW. El costo de instalación es de 48.734 dólares, lo que implica un costo por kW instalado de 27.500 €, más de 20 veces mayor que la planta de Cestas.
Las propias estimaciones de Solar Roadway son que las luces LED consumirían 106 MWh por milla de carril, con los paneles generando 415 MWh, por lo que los LED consumen más del 25% de la energía útil.
Esto reduciría el rendimiento aún más. Las placas calefactoras también se calculan con un dibujo de 2,28 MW por milla de carril, por lo que ejecutarlas durante solo seis días cancelaría cualquier ganancia neta de los paneles solares.
Y esto es antes de ver los datos reales de la instalación de Sandypoint, que generó 52.397 kWh en 6 meses o 104.8 kWh en un año. De esto podemos estimar un factor de capacidad de solo 0.782%, que es 20 veces menos eficiente que la planta de Cestas.
Dicho esto, debe señalarse que este panel se encuentra en una plaza del pueblo. Si hay una cosa que podemos concluir, es que una sección de pavimento rodeada de edificios en un pueblo nevado del norte no es el mejor lugar para ubicar una instalación solar.
Sin embargo, tal vez haya un punto más importante: los caminos solares en las calles de la ciudad simplemente no son una gran idea.
Las carreteras en realidad no representan un área tan grande como suponemos. El departamento de transporte del Reino Unido ofrece un desglose de la longitud de los diferentes tipos de carreteras del Reino Unido. Suponiendo que se pudiera revestir estas con paneles solares, cuatro carriles de cada autopista, dos carriles en las carreteras A y B y medio carril en las carreteras C y U (muchas son carreteras de una sola vía que no son adecuadas), surgimos con una superficie de 2.000 millones de m².
Un dato que parece muy alto hasta que conoces que los edificios en las áreas urbanas del Reino Unido ocupan un área de 17.600 millones de m². Tan solo cubrir una fracción de los tejados del Reino Unido con paneles solares generaría inmediatamente más energía que ponerlos en las carreteras. Eso es bastante distinto de los beneficios que una posición más elevada produciría para una mayor generación de energía.
Todo esto sugiere que solo una pequeña fracción de la red de carreteras sería realmente adecuada. Y, dado el tamaño relativamente pequeño de la red de carreteras, las carreteras solares solo podrían convertirse en una fuente de energía de nicho y nunca en un atajo para nuestro futuro suministro de energía.
Miguel
28/09/2018