Menurut beberapa perkiraan, sekitar 0,2-0,5 persen permukaan tanah dunia ditutupi dengan jalan raya. Dan rasio itu akan meningkat 60% pada tahun 2050. Ada banyak sekali ruang yang disediakan untuk jalan raya, dan kenyataannya sebagian besar hanya digunakan untuk transportasi. Bagaimana jika Anda membuatnya menghasilkan energi? China sedang membangun salah satu jalur tenaga surya pertama di dunia. Mungkinkah jalan raya berlapis surya menjadi pembangkit listrik di masa depan?
Salah satu keunggulan bahan bakar fosil dibandingkan sumber energi terbarukan adalah kepadatan energi. Alasannya cukup sederhana: bahan bakar fosil adalah energi terbarukan yang terakumulasi selama jutaan tahun. Minyak, batu bara, gas alam - ini semua adalah cadangan energi yang diciptakan dari tumbuhan (dan hewan yang memakan tumbuhan ini) dan mengumpulkan energi matahari selama ribuan tahun melalui fotosintesis. Ternyata bahan bakar fosil lebih banyak menggunakan energi daripada menggunakan energi matahari secara real time.
Sederhananya: Bahan bakar fosil membutuhkan lebih sedikit lahan untuk menghasilkan energi daripada panel surya.
Salah satu kendala terbesar dalam menggunakan sumber energi terbarukan adalah ruang fisik yang dibutuhkan untuk melayani sumber tersebut. Dan konsumsi energi kita yang terus meningkat membuat semuanya menjadi masalah. Energi primer - jumlah total energi yang dikonsumsi manusia dari semua sumber - termasuk bahan bakar fosil dan sumber terbarukan. Pada tahun 2016, kami mengkonsumsi 478 TW energi primer, dan jumlah ini terus bertambah setiap tahun.
Misalnya, jika Anda ingin memenuhi semua kebutuhan energi kita dengan bioetanol jagung, yang memiliki kepadatan produksi energi 0,2 watt per meter persegi (salah satu yang terburuk di antara biofuel), Anda membutuhkan sekitar 2 x 1015 meter persegi lahan untuk menanam jagung. Sayangnya, ini lebih dari empat kali luas permukaan bumi.
Para penentang energi terbarukan menggunakan contoh ini untuk menunjukkan bahwa infrastruktur energi terbarukan tidak mungkin dilakukan. Tapi ini berlebihan; kepadatan energi untuk susunan susunan surya dapat mencapai 20 W / m2 atau bahkan lebih, dan permukaan bumi cukup untuk ini. Perlu diperhatikan juga bahwa energi yang dihasilkan oleh panel surya berupa listrik yang berkualitas tinggi.
Karena berpindah dari bahan bakar fosil berarti menggunakan listrik daripada membakar bahan bakar, yang seringkali lebih efisien, kita akan mengkonsumsi lebih sedikit energi primer di dunia tanpa bahan bakar fosil; Pembangkit listrik berbahan bakar fosil tidak 100% efisien, dan beberapa kehilangan hingga 70% energi primernya saat diubah menjadi listrik. Namun, skala sumber terbarukan yang dapat menggantikan sumber energi tradisional akan membutuhkan banyak lahan.
Wajar jika banyak orang menganggap jaringan jalan raya sebagai pilihan.
Video promosi:
Mengingat lahan sudah tertutup jalan, kerusakan lingkungan akan tergolong rendah. Pembangkit listrik semacam itu tidak akan mengalami masalah keterpencilan yang mungkin kita hadapi di Sahara; untuk perbaikan dan pemeliharaan itu akan cukup untuk menjangkau mereka … melalui jalan darat. Tambahkan LED dan marka, rambu jalan, lampu dan batas akan muncul. Seseorang bahkan mungkin bermimpi bahwa suatu hari mobil akan menerima energi tanpa kabel, hanya dengan melakukan perjalanan di jalan seperti itu.
Tampaknya ini sama sekali tidak mungkin. Tapi tidak, jalan surya mendapat banyak dukungan dari pemerintah dan perusahaan.
Di Cina, mereka memutuskan untuk menutup panel surya sepanjang 2 kilometer di antara aspal transparan dan lapisan isolator. Dan ini adalah upaya terakhir untuk melakukan sesuatu. Solar Roadways, startup berbasis di Idaho, telah mengumpulkan $ 2 juta untuk pengembangan di Indiegogo. Scott Bryusov, pendiri perusahaan, meluncurkan jalan prototipe halaman belakang yang dapat memasok setengah dari kebutuhan energi AS. Sayangnya, Solar Roadways harus menarik lebih banyak investasi dan mengatasi hambatan skeptis. David Biello mencatat dalam sebuah artikel di Scientific American bahwa "kaca untuk jalan seperti itu harus ditempa, membersihkan diri dan mampu mentransmisikan cahaya ke baterai bahkan dalam kondisi cuaca buruk - kaca seperti itu sama sekali tidak ada".
Metode China menggunakan aspal transparan baru sebagai pengganti kaca dan memecahkan masalah ilmuwan material karena dapat menahan tekanan 10 kali lebih banyak daripada aspal konvensional. Membangun jalan tenaga surya bukanlah masalah untuk satu orang atau satu negara; prototipe dibuat di Belanda - jalur sepeda SolaRoad, dan di Prancis - sepertinya mereka bahkan membangun jalan surya pertama. Proyek-proyek semacam itu telah menghasilkan energi selama beberapa tahun, jadi idenya pada prinsipnya layak. Sayangnya, ada kesenjangan besar antara "pada prinsipnya dapat direalisasikan" dan "praktis".
Misalnya harga. Ada perkiraan untuk Jalan Raya Tenaga Surya Scott Bryusov, biaya penggantian jalan Amerika dengan jalan tenaga surya akan menjadi $ 56 triliun, jadi tidak ada dana bersama yang akan menutupi biaya (kecuali semua orang di planet ini membayar untuk kasus Bryusov). Ada konsensus di setiap pemerintah tentang investasi infrastruktur, tetapi jalan bertenaga surya kemungkinan besar tidak akan didanai tanpa hambatan. Biaya jalan surya Cina $ 458 per meter persegi, sedangkan jalan Bryusov biaya $ 746. Lebih baik, tapi tidak banyak.
Jelas, solusi nyata apa pun untuk krisis energi kita harus radikal dan masif. Skema drastis serupa untuk mengubah Sahara menjadi panel surya raksasa atau menyedot karbon dioksida dari atmosfer juga akan bernilai triliunan dolar.
Namun seiring dengan biaya, ada juga pertanyaan yang sangat penting apakah ini akan berhasil sebagai solusi untuk krisis energi. Jalan tidak selalu dibangun di lokasi yang optimal untuk panel surya, dan mungkin tidak pada sudut yang ideal untuk panel surya. Jika membersihkan panel surya di Sahara dari debu menjadi masalah, maka menjaga jalan tetap berfungsi dan bersih pada saat yang sama dapat menjadi mimpi buruk bagi teknisi. Sulit untuk memahami mengapa menempatkan panel sejajar dengan jalan tidak akan lebih murah atau lebih baik.
Dan prototipe itu sendiri …
Sebuah jalan prototipe di Belanda dilaporkan memiliki kinerja "lebih baik dari yang diharapkan", menghasilkan "70 kilowatt-jam per meter persegi per tahun." Tapi 70 kWh tidaklah banyak. Jika Anda ingin mengisi daya mobil Anda di jalan seperti itu, 1 meter persegi akan memberi Anda 500 kilometer setahun pada Tesla Anda; Namun, rata-rata mobil berjalan 15.000 kilometer setahun, jadi 500 kilometer itu akan menjadi setetes air dalam ember.
Bagaimana dengan masalah kepadatan energi? Peningkatan skala prototipe Belanda akan menghasilkan kepadatan 8 watt per meter persegi. Jika Anda menghabiskan 56 triliun untuk jalan bertenaga surya, Anda mencakup sekitar 7,5 x 1010 meter persegi dengan panel dan mendapatkan 600 GW listrik. Lumayan - kira-kira jumlah energi yang sama yang dikonsumsi oleh Amerika Serikat per hari. Tapi untuk 56 triliun orang bisa memikirkan sesuatu yang lebih baik.
Dorongan untuk membangun jalan surya di Cina bersifat simbolis dengan caranya sendiri. Negara ini sedang mencari solusi energi yang inovatif. Siapa tahu, mungkin suatu saat jalan surya akan menjadi murah dan cukup efisien untuk menjadi kenyataan. Paling buruk, proyek ini akan mengalihkan kita dari menemukan solusi yang lebih baik. Dalam kondisi terbaiknya, jalan tersebut akan menerima janji lain.
Ilya Khel
