沥青路面太阳能:未来，还是梦想?

从沥青路面基本原理中恢复能量

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，以看看沥青路面是否可以使用，不仅用于移动车辆，也用于收集太阳能可以有效地使用。我们都知道沥青在阳光下有多热，天黑后又如何保持热，沥青路面到处都是，在许多用途，在许多气候条件下。

位于马萨诸塞州伍斯特市的伍斯特理工学院(WPI)自2006年以来一直在研究沥青太阳能收集器(或许更好的叫法是沥青路面太阳能收集器)。2008年8月他们报告说关于研究现状的年度研讨会国际沥青路面学会研究发现，沥青路面对持续的能源回收大有希望。只需对基本路面设计稍加修改，能量回收就能达到最大。

伍斯特保利公司的报告称，最高温度在地表以下两英寸。有些路面在磨损过程中，或者在底部。因此，每次你重新铺面时，你将移走足够多英寸的破损路面，以达到太阳能收集器的机制。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，体育博士，德克萨斯州Flower Mound的高级项目工程师

实施的障碍是明显的

“我喜欢使用沥青路面作为太阳能收集器的想法，但你不能以任何方式减少路面的主要用途:德克萨斯州花丘镇(Dallas/Fort Worth地区郊区)的高级项目工程师格雷戈里·w·佩里(Gregory W. Perry)第一次遇到这个想法时表示。伍斯特保利公司的报告称，最高温度在地表以下两英寸。有些路面在磨损过程中，或者在底部。因此，每次你重新铺面时，你将移走足够多英寸的破损路面，以达到太阳能收集器的机制。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现有技术的新用途时的想法。佩里说:“很明显，在停车场也可以。”“只要看看那些停车位就会因为轮胎过热和发动机停在炎热的路面上而恶化。很多能量被消耗掉而没有被使用。”主要的高速公路，甚至人流较多的城市街道可能都不是利用太阳能的好地方。“这些动脉对车辆至关重要，可能会阻止它们用于任何形式的太阳能收集。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尝试。不是运送定期航班的大机场，而是供私人和商务飞机使用的小机场。”这些较小的机场几乎都有沥青路面。使用跑道、滑行道和停机坪的飞机的载重量很轻，而且很多人行道在白天的阳光照射下没有被车辆覆盖。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所服务的城市很近。”“从能源生产到最终使用的距离是必须考虑的一个因素。”

太阳能回收替代方法

你还能对沥青路面做些什么来让它“更环保”呢?爱达荷州塞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，不用沥青也能修路。他们的网站包括这一愿景:

“太阳能道路是由一系列结构设计的太阳能电池板驱动。这个想法是用收集能源供家庭和企业使用的太阳能道路板来取代目前所有以石油为基础的柏油路、停车场和车道。我们的最终目标是能够将多余的能量储存在太阳能公路的内部或旁边。这种可再生能源取代了目前用于发电的化石燃料的需求。这反过来又能减少一半的温室气体。”

在太阳能道路模型中，使用了三层。最上面的一层被称为路面表层，将由半透明的高强度玻璃构成。它被设计成一个磨损过程，做我们所期望的所有路面车辆服务，但让阳光通过嵌入在这层太阳能收集器。此外，路面表层还嵌入了led灯，可用于路面标记或道路用户信息传递。电子层包含一些高科技元件，让道路感知负荷和控制能量回收。所述基板层包括将能量从路面移动到最终使用的机制。在每一层中，消费后(即回收)产品的使用都是最大化的。

太阳能公路的愿景是巨大的，可能比WPI概念的实现还要遥远。虽然已经安装了一些小型示范项目，但还需要进行更多的研究。

需要证明可行性的研究

梦想着在适当的地方重新利用路面来帮助环境是很好的，但到目前为止所做的少量研究只表明能源回收应该是可能的。到目前为止，它还没有解决人行道的主要用途与这个新的次要用途的合并，也没有证明其可行性。

“我要花多少钱?””佩里问道。“无论是新建路面还是重新铺设路面，安装太阳能收集器听起来都像是一项精密的工作，可能比铺设路面本身还要精确。这听起来昂贵。那么将热量转化为能量或热水的非路面设备呢?这需要付费，安装和维护。而且,如果电是最终产品，你需要传播或分发它。”

“也许可以在通用航空机场试行。不是那些运送定期航班的大机场，而是那些供私人和商务飞机使用的小机场。所有这些机场都有内部电力需求，而且大多数都离它们所服务的城市很近。从能源生产到最终使用的距离是必须考虑的一个因素。”Gregory W. Perry，体育博士，德克萨斯州Flower Mound的高级项目工程师

佩里是正确的。仍需进行大量研究。WPI的研究从计算机模拟开始，然后转移到实验室规模的测试，最后进入户外测试区域。结果都很有希望，但这项研究没有包括路面上的车辆负荷。必须考虑到正常的天气范围，并对各种气候进行模拟，以确定完全的可行性。尽管前景令人兴奋，但研究看起来令人生畏，这一点从以下几个问题中可以看出。

• 额外成本是多少?
• 回收的能量是否足以抵消成本?
• 是的，沥青路面在天黑后会保持热量，但如果你在白天把热量抽出来，太阳下山时还会留下很多热量吗?
• 它在阴天的效果如何?
• 停放车辆频繁覆盖停车位对停车位有什么影响?
• 热量从车辆辐射到人行道上，但是太阳被挡住了。太阳能收集还可行吗?
• 沥青路面的耐久性是否因太阳能收集机制的存在而改变?
• 机械是否有足够的强度来承受车辆载荷?
• 这将如何限制所使用的机制类型?
• 机制会在下一次覆盖时被破坏吗?
• 需要多少护理来保护机制驱动覆盖的成本?
• 当太阳能收集器无法工作时，是否需要重复供电?

沥青路面太阳能收集在我们的未来吗?

正在进行的沥青路面太阳能收集器的发展在很大程度上没有达到流行的新闻，而且并不是所有这些都在美国发生。许多科学期刊上都有关于这项技术的文章，而且欧洲的示范项目比美国的规模更大。在世界的某个地方，没有预告，也没有定期的新闻发布会，大学和企业家们正在研究这些问题，寻找解决方案，回答问题。

那么，从现有和未来的路面上回收太阳能又将何去何从呢?这是技术梦想，还是离实际应用还有一段距离?我们将来会看到这样的场景吗?佩里说:“我不打算向我的家乡推荐这项技术，但我想保持在研发的最前沿。”我认为未来可能包括沥青路面太阳能收集器，经济地使用，以减少来自其他来源的能源使用。”