太阳能沥青路面:未来，还是梦想?

从沥青路面基础回收能量

有些人是这样认为的。在东海岸和西部山区，早期的努力正在进行，看看沥青路面是否不仅可以用来移动车辆，还可以用来收集垃圾太阳能这可以有效地使用。我们都知道沥青在阳光下是多么热，在天黑后又是多么热，沥青路面到处都是，有很多用途，有很多气候。

位于马萨诸塞州伍斯特的伍斯特理工学院(WPI)自2006年以来一直在研究沥青太阳能收集器(或许更确切地说沥青路面太阳能收集器)。2008年8月他们报告说对其研究现状进行了年会讨论国际沥青路面协会在瑞士苏黎世，他发现沥青路面对持续的能源回收大有希望。只需对基本的路面设计稍加修改，就可以使能量回收最大化。

伍斯特保利报告称，最大温度在地表以下两英寸。对于一些人行道来说，那是在磨损的过程中，或者在它的底部。所以每次你重新铺面的时候，你将会移除足够多英寸的破损路面，以到达太阳能收集器。每次都会损坏吗?还是必须把机械装置安装得更深一点，远离最佳温度区，以避免损坏?”Gregory W. Perry, PE, Senior Project Engineer for Flower Mound, Texas

执行方面的障碍是显而易见的

“我喜欢使用沥青路面作为太阳能集热器的想法,但是你不能以任何方式减少路面的主要目的:运动人在机动车辆和货物从一个地方到另一个地方,”格雷戈里·w·佩里说,PE、花丘镇的高级项目工程师,德州(达拉斯/沃斯堡地区郊区),当他第一次遇到了这个想法。伍斯特保利报告称，最大温度在地表以下两英寸。对于一些人行道来说，那是在磨损的过程中，或者在它的底部。所以每次你重新铺面的时候，你将会移除足够多英寸的破损路面，以到达太阳能收集器。每次都会损坏吗?还是必须把机械装置安装得更深一点，远离最佳温度区，以避免损坏?”

佩里反映了许多路面专家在考虑对现有技术的新应用时的想法。佩里说:“停车场显然是实现这一目标的可能。”“只要看看那些停车位由于停放在炎热的人行道上的热轮胎和热引擎而损坏的地方就知道了。很多能量被消耗而没有被使用。主要的高速公路和交通繁忙的城市街道可能不是太阳能回收的好地方。“这些动脉对车辆至关重要，可能会妨碍它们用于任何类型的太阳能收集。停车场、确定。附近的街道,也许吧。车道,绝对。沥青人行道，为什么不呢? But heavily traveled streets and highways, it’s hard to see how it could work,” Perry says.

然而，佩里提出了另一个可行的建议:“也许可以在通用航空机场试行。不是那些载运定期航班的大型机场，而是私人和商务飞机使用的小型机场。“这些小型机场几乎都铺有沥青路面。使用跑道、滑行道和围裙的飞机的负荷很轻，而且由于整天的阳光照射，很多路面没有被车辆覆盖。佩里补充说:“所有这些机场都有内部电力需求，而且大多数都离它们服务的城市很近。”“从能源生产到最终使用的距离是一个必须考虑的因素。”

太阳能回收的替代方法

你还能对沥青路面做些什么来使它“更绿”呢?爱达荷州萨格尔的一家小公司太阳能公路正在考虑一种不同的方法。斯科特和朱莉·伯肖认为，没有柏油也可以修路。他们的网站包括这样的愿景:

“太阳能公路是由一系列结构工程的太阳能电池板驱动的。这个想法是用太阳能路面板取代目前所有以石油为基础的沥青公路、停车场和车道，太阳能路面板可以收集能源供我们的家庭和企业使用。我们的最终目标是将多余的能量储存在太阳能公路内或公路旁。这种可再生能源取代了目前用于发电的化石燃料。这反过来又将温室气体的排放减少了一半。”

在太阳能道路模型中，使用了三层。最上层被称为路面表层，将由半透明的高强度玻璃构成。它被设计成一个耐磨的球场，做我们对车辆服务的路面期望的一切，但让阳光通过嵌在这一层的太阳能收集器。此外，嵌入在路面表层的led灯可以用作路面标记或道路用户信息。电子层包含一些高科技组件，让道路感知负载和控制能量回收。底板层包括将能量从路面移向最终用途的机制。在每一层中，后消费者(即。(回收)产品使用最大化。

太阳能公路的远景是巨大的，也许比WPI的概念离实现更遥远。虽然已经安装了一些小的示范项目，但还需要更多的研究。

需要研究来证明其可行性

在适当的地方重新利用路面来帮助改善环境是很好的梦想，但是到目前为止所做的少量研究仅仅表明能源回收是可能的。到目前为止，它还没有解决把路面的主要用途与新的二次用途结合起来的问题，也没有证明其可行性。

“我要花多少钱?””佩里问道。“无论是新的路面还是路面铺装，安装太阳能集热器听起来都像是一项精密的工作，可能比路面施工本身还要精确。”这听起来昂贵。那么路面外的设备如何将热量转化为能量或热水呢?这些都需要付费、安装和维护。而且,如果电是最终产品，你需要传播或分发它。”

也许它可以在通用航空机场试用。不是那些载运定期航班的大型机场，而是私人和商务飞机使用的小型机场。所有这些机场都有内部电力需求，而且大多数离它们服务的城市很近。从能源生产到最终使用的距离是一个必须考虑的因素。格雷戈里·w·佩里，德克萨斯州花丘的高级项目工程师

佩里是正确的。还需要进行大量的研究。WPI的研究从计算机模拟开始，然后转移到实验室规模测试，最后到户外测试。这些结果都很有希望，但是这项研究没有包括路面上的车辆负荷。正常的天气范围必须考虑在内，各种气候必须建模以确定完全的可行性。尽管前景令人振奋，但从以下简短的问题列表可以看出，这项研究看起来令人畏惧。

• 额外的费用是多少?
• 回收的能源是否足以抵偿成本?
• 是的，柏油路面在天黑后仍然保持热量，但是如果你在白天把热量从路面上带走，太阳下山时还会留下很多热量吗?
• 它在阴天的效果如何?
• 停车车辆的频繁覆盖对停车位有什么影响?
• 热量从汽车散发到人行道上，但是太阳被挡住了。太阳能收集仍然可行吗?
• 太阳能收集机制的存在是否改变了沥青路面的耐久性?
• 是否有足够的强度来承受车辆载荷?
• 这如何限制所使用的机制类型?
• 机制会在下一次叠加时被破坏吗?
• 需要多少关心来保护机制，从而推高覆盖的成本?
• 由于太阳能收集系统不工作，是否需要重复供电?

沥青路面太阳能收集在我们的未来?

正在进行的沥青路面太阳能收集器的开发在很大程度上没有引起大众的注意，而且并不是所有这些都发生在美国。许多科学期刊都有关于这项技术的文章，在欧洲已经建立了比在美国更大规模的示范项目。在世界的某个地方，大学和企业家们在没有事先通报和定期发布新闻稿的情况下，正在解决问题、寻找解决方案、回答问题。

那么，从现有的和未来的路面上回收太阳能的立场是什么呢?这是技术梦想，还是只是离实际实现有点远?我们将来会看到一些这样的东西吗?“我不打算把这个推荐给我的家乡，”佩里说，“但我想继续在研发方面处于领先地位。我认为未来可能会包括沥青路面的太阳能收集器，以经济的方式来减少其他能源的使用。”