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China pone a prueba una autopista hecha de paneles solares
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JINAN, China — Durante 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. Un solo barandal no reforzado se interponía entre el tránsito y un barranco.
Esa carretera es difícil de recorrer en auto bajo cualquier condición. Sin embargo, los expertos la están observando por una razón en particular: la curva de la autopista está pavimentada con paneles solares.
"Si pasa esta prueba, puede ajustarse a todas las condiciones", dijo Li Wu, presidente de Shandong Pavenergy, la empresa que fabricó los paneles 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 en la experiencia de los conductores también.
El experimento es la señal más reciente del deseo de China de innovar, y dominar, en el mercado cada vez más lucrativo y estratégicamente importante de las energías renovables. El país ya produce tres cuartos de los paneles solares que se venden internacionalmente, y su industria de manufactura de turbinas eólicas también está entre las más grandes del mundo.
El atractivo potencial de las carreteras solares —paneles solares 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 llenos de paneles solares, podría ahorrar mucho terreno. Esta ventaja es especialmente importante en un lugar como China , un país muy poblado donde la demanda de electricidad se ha elevado rápidamente.
Debido a que las carreteras atraviesan y rodean las ciudades, la electricidad podría usarse prácticamente al lado del lugar donde se genera. Eso implica que prácticamente no se perdería energía al transportarla, como sucede con proyectos en lugares alejados. Además, el terreno es prácticamente 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 paneles solares duraderos podría reducir el costo de su 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 pueden proporcionar señalamientos iluminados para dirigir a los conductores hacia salidas o alertarlos sobre sitios en construcción y otros peligros de tránsito.
Ahora, ese tipo de carreteras por fin se están volviendo viables. Los precios han disminuido drásticamente en años recientes: gracias en su mayor parte a la producción china en aumento, un panel 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, emulando un experimento estadounidense reciente.
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: Pavenergy está fabricando paneles para Qilu, una gran empresa de gestión y construcción de carreteras propiedad del Estado que opera la autopista.
La superficie de estos paneles, 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, no fue la primera elección de Pavenergy. El sitio fue elegido debido a su proximidad con una subestación eléctrica, lo cual asegura que esté conectado 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 occidental de Pavenergy y Qilu es Colas, un gigante francés de la construcción de carreteras que ha desarrollado 25 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, una carretera rural en Normandía que se abrió hace año y medio, solo tiene la mitad de la superficie de la nueva autopista solar en Jinan. Colas se ha mostrado cauteloso acerca de poner paneles solares en carreteras de alta velocidad como la autopista china debido a preocupaciones de seguridad; Zhang dijo que los paneles 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, sus paneles son menos eficientes que los paneles solares en los techos a la hora de convertir la luz solar en electricidad. Están en una posición totalmente vertical, y los cubren de manera intermitente los vehículos, así que los paneles solares 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 carreteras 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 ser capaces de hacer que el costo de una carretera solar sea de 310 a 460 dólares por metro cuadrado con la producción en masa.
Los paneles en una autopista probablemente necesiten remplazarse menos a menudo que el asfalto, dijo Zhang. Además, una carretera solar puede producir cerca de 15 dólares al año de electricidad por cada metro cuadrado de paneles solares. Así que casi podría pagarse sola, en comparación con el asfalto, a lo largo de quince años.
En Estados Unidos, instalar carreteras solares es más complicado.
Con la excepción de algunos puentes y secciones de las autopistas interestatales, las carreteras estadounidenses tienden a construirse con mucho asfalto, pero con menos concreto por debajo en comparación con las carreteras de otros lugares, dijo Kara M. Kockelman, una profesora de ingeniería de transportación en la Universidad de Texas.
El problema con el asfalto es que se comprime ligeramente con el peso de los camiones. El silicón azul de las celdas solares, el componente que genera electricidad en los paneles, puede soportar el peso de varias toneladas. Sin embargo, las celdas, que son casi tan delgadas como el papel, se rompen cuando se doblan, al igual que una hoja delgada de azúcar. (Esto no es un gran problema en China, donde las autopistas se construyen con bases de concreto muy gruesas).
Aun así, los ejecutivos se sienten esperanzados. Dicen que la tecnología está lista y que no les preocupan las complicaciones de la construcción de las autopistas en Estados Unidos.
"Si las condiciones lo permiten, me gustaría construir una carretera solar en Estados Unidos", dijo Xu Chunfu, el presidente de Qilu.
