Күн батареясы, пластик: болашақтың жолдары қандай болады?

2050 жылға қарай автокөліктер саны екі есеге артады. Әлемдік банк есебіне сүйенсек, 30 жылдан соң кем дегенде, 1,2 миллиардқа жуық автокөлік қолданысқа енеді. Ұқсас үрдіс электрокарлар қолданысында да байқалады. 2016 жылмен салыстырғанда 2020 жылы олардың саны үш есеге артып, 13 миллионға дейін жетуі мүмкін.

2017 жылы экологияға тигізетін әсеріне байланысты Қытай шетелден қайта өнделетін шикізат импортына шектеу қойды. Ал, 2018 жылы Еуроодақ қалдықтардың қайта өнделуі жөнінде стратегия қабылдады. Олардың жоспары бойынша, 2030 жылға дейін 55% пластика қайта өнделеді.

Соңғы 15 жылда асфальт өндірісін қоршаған ортаға залалсыз етудің амалдары зерттеліп, бетонды жолды қалай «ақылды» құрылысқа айналдыру, электрді үнемдеудің жолдары қарала бастады. 

Пластик жолдар

Еуропалық агенттіктің есебі бойынша, өндіріс қалдықтарының 51%-н Нидерланд қайта өндейді. 2015 жылы VolkerWessels атты голланд компаниясының еншілесі  KWS қайта өнделген пластиктен жол салуды жан-жақты зерттеп жатқанын айтып, әлемдік ірі корпорацияларды бұл жобаны қолдауға шақырды. 

2016 жылы олар пластикалық құбыр өндіретін Wavin және Total мұнай-газ компаниясымен келісімшартқа отырды. Олардың жобаларын жергілікті билік қолдап, алғашқы жұмыстарды велосипед жолдарынан бастауға шешім қабылдады. Әзірге, жобаға құйылған инвестиция мөлшері белгісіз.

«Сіз бөтелкені көресіз, ал, біз жолдарды байқаймыз», — дейді жоба жетешілерінің бірі  Саймон Йорритсма. KWS компаниясы әлем мұхиттарына түсетін 8 миллион тонна пластика, жол салуға арналған шикізатқа айналады деп шешті.  

PlasticRoad жобасының бастапқы жұмыстары голландиялық Оверэйсел аймағында орналасқан Зволле және Гитхорн қалаларында 2018 жылдың екінші жартысында басталды.

PlasticRoad ерекшеліктері:
• Құрастыру оңай: Жол модулдерін құрастыру үшін терең шұңқыр қазудың қажеті жоқ. Құмды тегіс кеңістік қана жеткілікті. Дайын құрылымдарды бірнеше күнде қайта жөндеуге болады. Мамандардың бағалауы бойынша, технология жол құрылысына кететін уақытты 70%-ға қысқартады.

• Қызмет түрінің ыңғайлы болуы: Жеңілдетілген дизайн оның қызметтелігін арттырады. Модуль іші қуыс болғандықтан оған құбырларды, су жылжитын арықтар мен электрлі кабельдерді орналастыруға болады.

• Ұзақ мерзімді: Жолдар тығыз пластмассадан жасалатындықтан, ол кәдімгі асфальтты жабындыға қарағанда 3 есе ұзақ шыдайды. Пластиктердің ұзақ уақыт бойына ыдырамайды: жаңбыр, қар, күн сәулесі әсер етпейді. PlasticRoad жолдары -40℃-тан +80℃-а дейінгі температурада өзінің қалыпты күйін сақтайды. Жиі жөндеу жұмыстарын керек етпейтіндіктен кептеліс пен жол апаттарының санының азаюына алып келеді.

• Бағасы: Модульдерді тегіс құмда құрастыратындықтар, жолдарға арналған қосымша негіз (фундамент) керек болмайды. Оның үстіне, пластикалық жолдар асфальт пен бетоннан төрт есе жеңіл. Оны жиі жаңартудың қажеттілігі туындамайтындықтан, оған кететін қаржы мөлшері де азаяды.

Қоршаған ортаға әсері: PlasticRoad жобасының жетістіктері ішінде басты орынға іліккен негізгі себептердің бірі – оның қоршаған ортаға зияны жоқ. Өйткені, асфальт есебінен атмосфераға 1,6 миллион тонна көмірқышқыл газы бөлінеді. 

Дегенмен, PlasticRoad жобасының жетістпейтін тұстары да бар. Жаңбыр кезінде сырғанауы және үлкен жылдамдық кезінде көлік дөңгелегінің адамның басқаруына бағынбай, жылжуы байқалады. Инженерлер пластикті тығыз етудің немесе қосымша қауіпсіз беткі жабын қабатын ойластыру үстінде. Компания мен оның серіктестері велосепид жолын 5 жыл бойына сынақтан өткізетін болады: осы арқылы оның нарықтағы бағысын қалыптастырады.  

Күн панельдері

Күн сәулелік батареяларын жол жабындылары ретінде қолданған алғашқы компания – голландиялық SolaRoad. 2014 жылдың 12 қарашасында Кроммени қаласында сынақ үшін 70 метрлік күн сәулелі батарея орнатылған арнайы велосипед жолы ашылды.

Бұл жобаны жергілікті билік қолдап, €3 миллион көлемінде қаражат бөлген.Тәжірибенің алғашқы жылы SolaRoad сағатына 9800 киловатт өндірген.

Ал, автокөлік жолы Францияда 2016 жылы ашылған. Турувра ауданындағы бір шақырымды аймақты Colas Group  компаниясы құрастырған. Жобаның құны – €5 миллион. 

Жол күн сәулелі батареялы панельдерден тұрады. Бұндай жолдың 1 километрінен 5 мың тұрғыны бар қаланы тоқпен қамтамасыз етуге болады.

Сонымен қатар, Wattway Нарбонна тұрағында күн сәуелелі жолдың пилоттық аймағын ашты. Алынған электроэнергия аймақты жарықтандыруға жұмсалады.  

Ал, АҚШ-та күн сәулелік батареялы жолдарды өндірумен Solar Roadways Incorporated компаниясы айналысады. 2009-2011 жылдаыры компанияға АҚШ билігі зерттеу және тұрақ тұрғызу үшін 850 мың доллар көлемінде грант бөлді.

Тұрақ бетон негізінде күн панельдерімен көмкеріледі. Оның үстіңгі қабаты 110 мың киллограмға дейін ауырлықты көтере алады.

2016 жылы 30 қыркүйекте Айдохода күн батареясы негізінде алғашқы жүргіншілер жолы ашылды. 14 шаршы метр аймақта 30 пенль орналасты. Құрылысқа $66 мың қаржы жұмсалды. Барлық өндіірлген энергия қаланың игілігіне жұмсалды.

Кейбір америкалық урбанистер жобаны қиындығы мен қымбаттылығы үшін сынға алды.ExtremeTech  басылымының журналисті жобаның бастапқы шығыны бойынша есеп жүргізіп, штаттағы барлық жолдарға күн батареясын орнату үшін $56 триллион көлемінде қаражат керектігін айтқан.

Күн батареялы жолды қытайлық Цзинан қалашығында іске асырды. Оның негізін қалаған компания – Qilu Transportation Development Group.

Бір шақырымды аймақ жылына 1 миллион киловатт/сағат электроэнергия өндіреді. Бұл энергия көлемі 800 тұрғын үйді қуаттандыруға жетеді. Алынған тоқ көзі көшелердің жарығына, жарнама тақтасына, жол ақысын төлейтін автоматтар, камера мен видеобақылау көздерін қуаттауға жұмсалған.

Одан бөлек, қар жинақталмау үшін жолдарды жылытуға энергия жұмсалған. Артық энергия көзін жергілікті энергожүйелеріне берген.

Жолдың беткі қабатына күн панельдері орналасқан арнайы түссіз бетон орналастырылған. Олардың астыңғы қабатында температураның кенеттен өзгерісінің алдын алу үшін арнайы оқшаулағыш қабат салынған.

Бұл жолдың бір шаршы метрі $458 тұрады. Бұл кәдімгі асфальт жабындысынан 90 есе қымбатқа шығады. Дегенмен, Qilu Transportation компаниясының басшысы Сюй Чуньфу қытайлық жобаның толық құны $2,6 миллион болғанын айтты. Бұл франциялық жобадан екі есе арзанға шыққан.

Электрокөлікті қуаттау мүмкіндігі

2018 жылы Швецияда электрокөліктерді қуаттайтын алғашқы жол ашылды. Ерекше eRoadArlanda атты жобаны  мемлекеттің транспорт департаменті RUAB компаниясымен бірлесе отырып жасаған.

Электрлі аймақ 2 км ұзындықта орналасқан. Өтіп бара жатқан автокөлікте арнайы тоқ қабылдайтын құрылғы болуы тиіс.  

Сынақтық жүйе жүк көліктеріне арналып жобаланғаныммен, оны жеңіл көліктер мен автобустар пайдалана алады.

Егер сынақ қорытындысы сәтті шықса, Швеция 20 мың километр жолды электр қуатына айналдырмақ. Бұл идея – бүгінде қолданыста 500 мыңнан астам электрокөлігі бар Еуроодақ құрамындағы елдер үшін тиімді.

Құрастырушылар 20 мың километр жолға электр қуаттаушы құрылғыны орнату үшін 80 миллиард швед кроны керек екенін айтады.