Ciencia y Tecnología

China pone a prueba una autopista solar para generar energía 

2018-06-13

Es una carretera difícil de recorrer en auto en cualquier condición. Sin embargo, los...

Keith Bradsher, The New York Times


JINAN, China — Una tarde llena de esmog, enormes transportadores de troncos y camiones cisterna recorrieron con estruendo una autopista y se abalanzaron por una curva en la base de una colina. Solamente un barandal no reforzado se interponía entre el tránsito y un barranco.

Es una carretera difícil de recorrer en auto en cualquier condición. Sin embargo, los expertos la observan por una razón en particular: la curva está pavimentada con páneles solares.

“Si pasa esta prueba, puede ajustarse a todas las condiciones”, dijo Li Wu, presidente de Shandong Pavenergy, la empresa que fabricó los páneles solares cubiertos de plástico que forran la carretera. Si a su producto le va bien, podría tener un gran impacto en el sector de las energías renovables, y también en la experiencia de los conductores.

El experimento es la señal más reciente del deseo de China de innovar y dominar el mercado cada vez más lucrativo y estratégicamente importante de las energías renovables. El país ya produce tres cuartos de los páneles solares que se venden a nivel internacional y su industria de manufactura de turbinas eólicas también está entre las más grandes del mundo.

El atractivo potencial de las carreteras solares, con páneles modificados que se instalan en lugar de asfalto, es evidente. Generar electricidad a través de las autopistas y las calles, en vez de hacerlo en campos y desiertos, podría ahorrar mucho. Además, debido a que las carreteras atraviesan y rodean las ciudades, la electricidad podría usarse casi al lado del lugar donde se genera. Prácticamente no se perdería energía al transportarla, como sucede con proyectos en lugares alejados.

Y ese espacio para páneles es casi gratuito, porque de cualquier manera se necesitan las carreteras. Las autopistas deben repavimentarse cada cierto tiempo, lo cual conlleva un gran costo, así que la instalación de páneles solares duraderos podría reducir el costo de mantenimiento.

Las carreteras solares también podrían cambiar la experiencia de los conductores. Las bandas eléctricas que se calientan pueden derretir la nieve que cae sobre ellas. Los diodos que emiten luz y están incrustados en la superficie de la celda pueden servir para dar señalamientos iluminados que dirijan a los conductores hacia salidas o alertarlos sobre zonas en construcción y otros peligros de tránsito.

Ese tipo de autopistas por fin se vuelven viables. Los precios han disminuido drásticamente en años recientes; gracias, en su mayor parte, a la producción china en aumento. Un pánel solar cuesta ahora una décima parte de lo que costaba hace diez años. Las empresas que construyen caminos en China incluso quieren diseñar carreteras solares que puedan recargar autos eléctricos de manera inalámbrica mientras las recorren.

Los líderes de China en el desarrollo de carreteras solares son Pavenergy y Qilu Transportation. Las dos empresas están colaborando en Jinan, en la provincia de Shandong.

La superficie de los páneles, hechos con un polímero complejo que se parece al plástico, tiene un poco más de fricción que la superficie de una carretera convencional, de acuerdo con Zhang Hongchao, un profesor de ingeniería de la Universidad Tongji en Shanghái. Zhang, quien ayudó a desarrollar la superficie para carreteras de Pavenergy, dijo que la fricción podía ajustarse según se necesitara durante el proceso de fabricación para asegurar un nivel de agarre para las llantas igual al del asfalto.

La ubicación de la carretera solar que se está probando, en una curva larga en la base de una colina, fue elegida debido a su proximidad con una subestación eléctrica, lo cual asegura que esté conectada a la red. China está agregando sitios de energía solar y eólica con tanta velocidad en todo el país que los proyectos de generación de electricidad que están más lejos de las subestaciones a veces enfrentan retrasos de años para quedar conectados.

El principal rival de Pavenergy y Qilu es Colas, un gigante francés de la construcción de carreteras que ha desarrollado veinticinco autopistas y estacionamientos solares experimentales, la mayoría en Francia, pero también en Canadá, Japón y Estados Unidos. El más grande de los sitios solares de Colas es una carretera rural en Normandía inaugurada hace año y medio, que solo tiene la mitad de la superficie de la nueva autopista solar en Jinan. Colas se ha mostrado cauteloso acerca de poner páneles solares en carreteras de alta velocidad como la autopista china debido a preocupaciones de seguridad; Zhang dijo que los páneles eran totalmente seguros.

Aun así, una letanía de desafíos extraordinarios implica que la implementación a gran escala de carreteras solares aún está lejos de ser una realidad.

Para empezar, son menos eficientes que otros páneles solares a la hora de convertir la luz solar en electricidad. Están en una posición totalmente vertical y son cubiertos de manera intermitente por vehículos, así que las celdas en una carretera producen solo cerca de la mitad de la electricidad que generan los que se colocan en techos y están inclinados hacia el sol.

Las autopistas solares también son más costosas que el asfalto. Cuesta cerca de 120 dólares por metro cuadrado repavimentar y reparar una carretera de asfalto cada diez años. En comparación, Pavenergy y Colas esperan que el costo de una carretera solar sea de 310 a 460 dólares por metro cuadrado ya que haya producción en serie.

El silicón azul de las celdas solares, el componente que genera electricidad en los páneles, puede soportar el peso de varias toneladas. Sin embargo, las celdas, que son casi tan delgadas como el papel, se rompen cuando se doblan, como si se tratara de una hoja delgada de azúcar. Aunque esto no es un gran problema en China, donde las autopistas se construyen con bases de concreto muy gruesas que prevendrían esas fracturas.

Y los páneles en una autopista probablemente necesiten remplazarse con menor regularidad que el asfalto, dijo Zhang. Además, una carretera solar puede producir cerca de 15 dólares al año de electricidad por cada metro cuadrado de páneles solares. Así que casi podría pagarse sola, en comparación con el asfalto, a lo largo de quince años.

Los ejecutivos se sienten esperanzados. Dicen que la tecnología está lista y que no les preocupan las complicaciones de llevar su producto para construir autopistas en otros lugares, como Estados Unidos (donde el concreto debajo del asfalto es menor).



regina