Napelemes tetőrendszer az autópályák felett?

  • Ma még futurisztikusnak tűnhet, de az osztrákok és a németek – svájci közreműködéssel – évek óta dolgoznak a megvalósításon.
  • A lehetséges potenciál hatalmas, hiszen egyedül Németországban az autópálya hálózat csaknem 13.000 km hosszú.
  • Kiemelt fontosságú az átlátszó és öntisztuló napelemek, valamint a stabil tartószerkezet alkalmazása.
  • Az elképzelésnek számos előnye van, legfőbb hátránya a kezdeti időszakot jellemző jelentős költségek.
  • Nem létezik olyan kedvezőtlen adottságú autópálya, ahol a rendszer működtetése hosszabb távon ne lenne nyereséges.
  • A „háttérenergia” mindenesetre adott: a Nap másfél óra alatt a Földre sugározza az emberiség egész évre elegendő energiafedezetét.

Tény, hogy a napenergiának egyre nagyobb szerepet szánnak a jövőben a szakemberek, ám a napenergia-parkok helyigénye meglehetősen nagy, a rendelkezésre álló hely pedig korlátozott. Ezért jött egy meghökkentő ötlet: mi lenne, ha az autópályák fölé napelemes tetőrendszert építenének? Az ötlet gazdája az Osztrák Technológiai Intézet (Austrian Institut of Technology), amely a német Fraunhofer Napenergia-rendszer Intézettel (Fraunhofer ISE) együtt közösen keres megoldást az energiaellátás megoldásra váró problémáira. A projekt finanszírozásába Svájc is beszállt.

A lehetséges potenciál valóban hatalmas: csak Németország területén az autópálya hálózat teljes hossza csaknem 13.000 km, mely összesen 337 négyzetkilométer hasznos területet jelenthet a napkollektorok elhelyezése szempontjából – ez nagyobb, mint Bréma város teljes területe. Az elsőre meglepőnek tűnő elképzelés korántsem kivitelezhetetlen, mindössze megfelelő akarat, döntés, és temérdek pénz kell hozzá.

Az ötletnek előnyei és hátrányai, valamint megoldásra váró problémái egyaránt vannak. A legnagyobb előny természetesen az, hogy a gazdaság működtetéséhez, valamint a mindennapi megélhetéshez nélkülözhetetlen energiát a jelenleginél nagyobb mértékben biztosítaná egy korszerű, környezetbarát, megújuló és gyakorlatilag kifogyhatatlan energiaforrás. Előny továbbá, hogy a napenergia-parkok nem vennének el több területet, hiszen az autópályák révén a kollektorokat a gazdasági tevékenységtől már elzárt területen helyeznék el. És az sem mellékes, hogy az autópályák felülete – legyen az aszfaltozott, vagy beton felület – kevésbé lenne kitéve a napsugárzásnak, valamint az időjárás viszontagságainak, így a burkolat élettartama hosszabbodna. Utóbbi előnye nem csak abban lenne mérhető, hogy jóval kevesebbet kellene költeni az útfelújításokra, hanem abban is, hogy ezáltal ritkábban kellene az autósoknak dugóban várakozniuk, hiszen a sávlezárások és elterelések ritkulásával az autópályák áteresztő képessége megnövekedne.

Fontos ugyanakkor, hogy a napelemek stabilak, teljesen átlátszóak, és öntisztulók legyenek annak érdekében, hogy az autósok ne egy nyomasztó, árnyékos, felülről elsötétített folyosóban haladjanak több tíz, vagy akár több száz kilométeren keresztül. Emellett létfontosságú a stabil tartószerkezet megépítése, mely rendkívül megdrágítja a kivitelezést, még akkor is, ha hosszú távon a napenergia termelés elvileg minden befektetett költséget megtérít. A szél, a heves viharok, a különböző csapadékok, valamint a fellépő szívó hatású és egyéb erők megfelelő kezeléséhez erős fémtámaszokra van szükség, és ezek korrózióvédelméről is gondoskodni kell a gyártáskor és az üzemeltetéskor egyaránt – ebből adódik a jelentős költségnövekedés. És van még egy dolog, amiről nem szabad megfeledkezni: a zajártalomról. Amennyiben az úttestet felülről folyamatosan, illetve csaknem folyamatosan napelemekkel zárják le, akkor a „folyosó jelleg” miatt a gépjárműforgalommal együtt járó zaj zöme oldalirányban távozik, így annak erőssége jelentősen megnő. Ezért lakott területek közelében – és ez jelen esetben nem csak a közvetlen közelséget, azaz néhány tíz, vagy néhány száz méteres távolságot jelenti – minden bizonnyal gondoskodni kell a megfelelő zajvédelemről is, többnyire zajvédő korlátok alkalmazásáról.

Nagy kérdés a megoldás által nyerhető energia mennyisége, továbbá a cellák megfelelő elhelyezhetősége. Az átlátszó, vagy pontosabban kifejezve részben átlátszó napkollektorok hatásfoka csak csekéllyel, néhány százalékkal alacsonyabb a hagyományos cellákhoz képest. A kutatásban részt vevő szakértők szerint a napelemeket nem lehet minden esetben optimálisan elhelyezni és azokat mindig a beérkező napfényhez igazítani, így az energiatermelés nagyban függ az adott helyszíntől. Például a kelet-nyugat irányú autópályákat, különösen, ha azok egyes szakaszait délről hegyek, vagy magas erdőségek határolják, csak a reggeli és a késő délutáni, valamint esti időszakban éri elegendő napfény, így az oda telepített elemek kevesebb áramot termelnek, mint amelyek teljesen nyílt szakaszokon üzemelnek. Ugyanakkor a számítások szerint nem létezik olyan kedvezőtlen elhelyezés, amely hosszabb távon ne lenne kifizetődő, tehát a megoldás minden esetben gazdaságos.

A fentiek alapján a szakértők számára egyre inkább körvonalazódik, hogy az autópályák fölé épített napelemes tetőrendszernek műszaki és technológiai akadálya nincs, az egyetlen problémát – különösen a kezdeti szakaszban – az anyagiak, azaz a biztonságos és környezetbarát működtetéshez szükséges költségek jelenthetik. Na meg persze a végleges döntés, hogy megvalósulhatnak a tervek, vagy sem. A Nap ebben a kérdésben várakozó állásponton van, rajta semmi nem múlik, hiszen másfél óra alatt a Földre sugározza az emberiség egész évre elegendő energiafedezetét.

Hétköznapi autósként értékelve a terveket, mindenképpen futurisztikusnak hat, hogy a jövőben – és talán nem is a távoli jövőben – olyan több sávos autópályán közlekedhetünk, ahol felettünk mindvégig átlátszó, fotovoltaikus napenergia rendszer húzódik. És akkor talán már a részben, vagy teljes mértékben autonóm autók is a forgalom részesei lesznek. Ilyen lenne a szép új világ?

G.I.