رویای جاده خورشیدی یک فناروی جالب است که برای اولین بار در یک جاده حقیقی آزمایش می شود. هر حوزه ای در زمینه فناوری رویاهایی را دارد یکی از ابتکارات در حوزه راهسازی که در صورت موفق بودن در آزمایشات مانند یک رویا بسیاری از مشکلات جاده های امروزی را به شدت کم میکند جاده خورشیدی یا بهتر است بگوییم فناوری جاده خورشیدی است. این جاده ها از کنار هم قرار گرفتن موزاییک های خورشیدی شکل میگیرند و هر موزاییک خورشیدی از سلول های خورشیدی ، لامپهای LED و المنت گرمازا و شیشه های حرارتی که بتواند وزن یک تریلی را تحمل کند تشکیل شده است.
اگر این طرح موفقیت‌آمیز باشد هم انرژی حاصل از سلول های خورشیدی به شبکه برق منتقل می‌شود و هم روشنایی بسیار عالی برای راهها تأمین می‌گردد. این امر امنیت بیشتر و همچنین خلاصی از شر خرابی های ناشی از برف و باران بر سطح راهها را با استفاده ار المننت گرمایشی به همراه دارد. تعمیر این موزاییک ها بسیار راحتتر از آسفالت است و نیاز نیست سطح وسیعی را برای یک ترک نسبتا کوچک تعمیر کنیم .
این فناوری برای اولین بار برای آزمایش در قسمت کنار گذر از جاده تاریخی شماره 66 ایالت میسوری امریکا اجرا شده است. سازمان حمل و نقل ایالت میسوری معتقد است در زمانی که فناوری به سمت استفاده از ماشین های خودران (بدون نیاز به راننده ) رفته است راهها نیز باید به سمت هوشمند شدن پیش بروند.
«سولار رودوی» (Solar Roadway) یک شرکت آمریکایی است که می‌خواهد در یک اقدام بزرگ و بلندپروازانه تمام جاده‌های این کشور را با پنل‌های خورشیدی بپوشاند. حالا این شرکت می‌خواهد این پنل‌های خورشیدی را به طور علنی آزمایش کند. قرار است راسته‌ای از یک پیاده‌روی خورشیدی روی جاده‌ی «روت ۶۶» (Route 66) آمریکا نصب شود. این جاده یکی از اولین بزرگراه‌های آمریکا است و با عنوان‌های خیابان اصلی آمریکا و جاده‌ی مادر هم شناخته می‌شود.
قطار خورشیدی ویلی
نخستین قطار اروپا که از انرژی خورشیدی استفاده می کند، "ویلی" نام دارد که اخیرا فعالیت خود را در مجارستان آغاز کرده است. این قطار توانایی حمل کابینی پر از مسافر را داشته که بسیاری از وسایل حمل و نقل خورشیدی سبک وزن توانایی انجام این وظیفه را ندارند. بیشینه سرعت قطار خورشیدی ویلی حدود 24 کیلومتر در ساعت بوده و گزینه‌ای فوق العاده برای گشت و گذار محسوب می شود.
اتوبوس خورشیدی تیندو
"تیندو"، نخستین اتوبوس خورشیدی جهان، فعالیت خود را در سال 2007 در آدلاید استرالیا آغاز کرده است. این اتوبوس از سیستم تهویه مطبوع برخوردار بوده و توانایی حمل 40 مسافر را دارد. همچنین، مسافران می توانند از وای فای رایگان در تیندو استفاده کنند. به گفته مقام‌های رسمی آدلاید، این اتوبوس خورشیدی کاهش انتشار 70 هزار کیلوگرم دی اکسید کربن در سال را به همراه داشته است.
سولارکوپتر
این بالگرد ورود طراحی خورشیدی به دنیای "خودتان بسازید" را به اثبات رسانده است. پروژه سولارکوپتر به طور کامل توسط دانشجویان دانشگاه کوئین مری در لندن انجام شده است. اگرچه این وسیله برای حمل سرنشین طراحی نشده، اما آینده فناوری پرواز بدون سرنشین را مد نظر قرار داده است. از این وسیله می توان برای نظارت، جستجو و نجات و یا حتی مواردی مانند کنترل روند مهاجرت جانوارن استفاده کرد.
پنل‌های خورشیدی سولار رودوی شش ضلعی بوده و به چراغ LED مجهز هستند، از این پنل‌ها برای تولید انرژی الکتریکی استفاده می‌شود. همچنین احتمالا بودجه‌ی پروژه‌های آینده را هم تامین می‌کنند. «تام بلر»، مهندسی از سازمان حمل و نقل میزوری می‌گوید: «جاده‌های خورشیدی خوشبختانه می‌توانند منابع درآمد جدیدی ایجاد کنند. اگر این ایده تحقق بخشد، این جاده‌ها می‌توانند هزینه‌ی ساخت‌شان را فراهم کنند.» این پنل‌های خورشیدی در ابتدا روی پیاده‌روی منتهی به توقفگاه استراحت آزمایش می‌شود.
شرکت سولار رودوی توسط زوجی به نام‌های «جولی و اسکات بروسا» بنیان‌گذاری شده. آنها می‌گویند پروژه‌ی آنها می‌تواند سه برابر انرژی مورد نیاز آمریکا را تولید کند. همچنین آنها ادعا کرده‌اند که این پنل‌های خورشیدی شش ضلعی می‌توانند آب به جا مانده از باد و بوران را تصفیه کنند، کابل‌های برق بالای زمین را جایگزین کنند، برف را ذوب کنند و حتی می‌توانند با نور چراغ به رانندگان هشدار دهند. این شرکت در سال ۲۰۱۴، بیش از ۲٫۲۵ میلیون دلار کمک مالی جمع‌آوری کرد. اما همیشه موانعی بر سر راه این پروژه قرار دارد که بزرگ‌ترین آنها، هزینه‌ی آن است. طبق برآوردها، هزینه پوشاندن کل جاده‌های این کشور با پنل خورشیدی بیش از ۵۶ تریلیون دلار است. حتی اگر مشکل هزینه‌ی اولیه حل شود، باید به مسئله‌ی مراقبت و نگه‌داری آن رسیدگی شود.
گروهی از محققان در آلمان موفق به تولید صفحات خورشیدی ارگانیکی شده اند که از حیث تبدیل پرتوهای خورشیدی به الکتریسیته رکوردشکن شده است. شرکت Heliatek که در زمینه فناوری های خورشیدی در آلمان فعالیت دارد دست به اقدام خبرسازی در این عرصه زده و سلولهای خورشیدی ارگانیکی تولید کرده که ضریب بازده کاری آنها ۱۳.۲ درصد است.
این شرکت پیشتر و در سال ۲۰۱۲ به محصولی با ضریب ۱۰.۷ درصد دست یافته بود. در همان زمان مدیران Heliatek اعلام کردند که در نظر دارند سلولهای خورشیدی ارگانیکی با بازده کاری ۱۵ درصد تولید کنند و حالا فاصله چندانی تا این هدف ندارند.
محققان این شرکت با استفاده از فناوری سلول چند تقاطعی محصول جدید خود را ارایه کرده اند. کارشناسان استفاده از مواد ارگانیکی در ساخت این دسته از سلولهای خورشیدی را گامی جدی در راه توسعه این فناوری عنوان می کنند زیرا نسبت به سایر مواد دیگری که در ساخت سلولهای خورشیدی به کار گرفته می شوند ارزانتر بوده و در عین حال انعطاف پذیری بیشتری هم دارند.
برگ برنده نوآوری در این محصول جدید به واکنش ایده آل به نور کم خورشید و تولید چشمگیر برق توسط مواد ارگانیکی آن مربوط می شود که آن را از سایر محصولات مشابه مستثنی می کند. این سلولهای رکوردشکن تلفیقی از سه ماده جاذب مختلف هستند که هر یک برای تبدیل نور سبز، قرمز یا نزدیک به مادون قرمز طول موجی به خصوص به برق اختصاص یافته اند.
شهری در آمریکا که 100 درصد نیازش را از انرژی خورشیدی نامین می کند
در آمریکا شهری ساخته شده که ۱۰۰ درصد انرژی مورد نیازش را از خورشید تأمین می شود. در این پروژه از سال ۲۰۰۶ آغاز شده و گفته می شود کمتر از یک سال دیگر نخستین گروه از ساکنان این شهر در خانه های خود مستقر می شوند تا زندگی جدیدی را تجربه کنند.
این شهر فوق مدرن که می توان آن را پایدارترین شهر دنیا نیز به شمار آورد در ایالت فلوریدا واقع شده که زمین آن به قیمت چند صد میلیون دلار از شخصی خریداری شده و حالا برای ساخت شهری جدید و متفاوت به کار گرفته شده است. برق مورد نیاز ساکنان این شهر از تأسیسات تولید برق خورشیدی ۷۴.۵ مگاواتی تأمین می شود.
خانه ها و ساختمانهای اداری و تجاری که در این شهر ساخته می شوند مجهز به پیشرفته ترین سلولهای خورشیدی هستند تا از این طریق آن دسته از افرادی که به برق پاک بیشتری نیاز داشته باشند بتوانند آن را به دست آورند.
گذشته از استفاده از انرژی خورشید، مقامات این شهر در نظر دارند تا با کنار گذاشتن رانندگی به معنای شناخته شده آن، از سیستم نوینی استفاده کنند که مبتنی بر اپلیکیشنی شبیه Uber است. در این سیستم نوین از خودروهای کرایه ای برای جابجایی استفاده شده و جالب اینکه در اختیار گرفتن خودرو به این شکل به طرز کاملا هوشمندانه خواهد بود.
مقامات این شهر اعلام کرده اند که این پروژه را با توجه به نحوه به کارگیری خودروهای برقی و خودکار می سازند. پس از تکمیل شدن این شهر، ۱۹ هزار و ۵۰۰ نفر در فاز نخست و در نهایت ۵۰ هزار تن در آن ساکن خواهند شد.
تصور کنید بدون نیاز به پر کردن باک سوخت وسیله نقلیه خود قادر به استفاده از آن هستید. با توجه به هزینه‌های بالای سوخت و مخاطرات زیست محیطی، رویای شیرینی محسوب می شود. یکی از گزینه‌هایی که می تواند این رویا را در آینده‌ای نه چندان دور محقق سازد، انرژی خورشیدی است. در حقیقت، وسایل نقلیه‌ای که به طور کامل از انرژی خورشیدی استفاده می کنند، چیز جدیدی نیستند؛ نخستین خودرو خورشیدی جهان در دهه 1950 ساخته شد. این مدل چندان کاربردی نبود، اما طرح‌های مدرن پیشرفت‌های چشمگیری داشته‌اند.
پروژه طراحی و ساخت خودرو خورشیدی در پردیس دانشکده‌های فنی دانشگاه تهران از سال ۱۳۸۳ با مدیریت دکتر کارن ابری نیا در دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه کلید خورد که به طراحی و ساخت اولین خودرو خورشیدی کشور به نام «غزال ایرانی ۱» در سال بعد منجر شد. پروژه خودرو خورشیدی غزال ایرانی ۳ از اواخر سال ۱۳۹۰ آغاز شد. این پروژه متشکل از ۲۵ نفر از دانشجویان مهندسی مکانیک، مهندسی برق و طراحی صنعتی دانشگاه تهران به سرپرستی دکتر کارن ابری‌نیا و دکتر بهروز آسایی در نهایت، در شهریور سال ۱۳۹۴ با ساخت غزال ۳ ایرانی به پایان رسید. خودرو خورشیدی غزال ۳، یک خودرو چهارچرخ و دو سرنشین است. نیروی محرکه توسط دو موتور برقی که روی دوچرخ عقب هستند تامین می‌شود. طراحی و ساخت بدنه با فناوری پیشرفته، طراحی پیشرفته آیرودینامیک، وزن ۱۵۰ کیلوگرمی، توانایی حرکت با سرعت ۱۲۰ کیلومتر در ساعت که قابلیت افزایش تا ۱۵۰ کیلومتر را دارد، افزایش راندمان سلولهای خورشیدی، استفاده از موتور برقی جریان مستقیم، استفاده از کنترلر قابل برنامه‌ریزی، طراحی و ساخت MPPT توسط اعضای تیم و بهینه‌سازی مواد، طراحی و روش ساخت در بخش‌های بدنه، شاسی، تعلیق، فرمان، مدارها و سیستم‌های برقی از ویژگیهای خودرو خورشیدی غزال ایرانی ۲ نسبت به نمونه قبلی آن است.
رالی بزرگ خودروهای خورشیدی (World Solar Challenge 2015) با رقابت ۵۰ خودرو از سراسر جهان، برای طی کردن مسافتی سه هزار کیلومتری در مسیر شهرهای داروین در شمال استرالیا تا آدلاید در جنوب این کشور برگزار شد. مسابقات بین‌المللی خودرو خورشیدی در استرالیا، امسال در سه کلاس اصلی برگزار شد: در کلاس Adventure خودروهای سه‌چرخ تک‌سرنشین که ساده‌ترین طراحی را دارند، در کلاس دوم (Challenger) خودروهای چهارچرخ تک‌سرنشین و در کلاس سوم (Cruiser class) خودروهای چهار چرخ دو سرنشین به بالا که جدیدترین طراحی‌ها را دارند شرکت می‌کنند و تیم خودرو خورشیدی دانشگاه تهران که به عنوان تنها نماینده ایران در این مسابقات حضور داشت، در دسته سوم قرار گرفت و توانست رتبه هفتم مسابقات را به خود اختصاص دهد.
صفحه خورشیدی مبتنی بر گرافن که از باران برق تولید می کند.
محققان در چین نسل جدیدی از صفحات خورشیدی را ساخته اند که هم از خورشید و هم از قطرات باران برق تولید می کند. از زمانی که فناوری صفحات خورشیدی به بشر امروزی معرفی شد محققان همواره در تلاش بوده اند تا عملکرد آنها را افزایش دهند و در این میان استفاده از سیلیکون یکی از مهمترین فاکتورها بوده است. اکنون گروهی از محققان در چین وارد عمل شده و نشان داده اند که گرافن قابلیتهای خیره کننده ای در بهبود عملکرد صفحات خورشیدی دارد. آنها از ویژگیهای گرافن نهایت بهره را برده اند تا نشان دهند که می توان صفحات خورشیدی جدیدی ساخت که حتی در حین بارش باران و البته با استفاده از قطرات آب برق تولید کرد.
در میان تمامی ویژگیهای گرافن، رسانایی یکی از مهمترین آنهاست که اجازه می دهد الکترونها به طور آزادانه در سطح جریان داشته باشند. زمانی که این ماده در محیط مایع قرار می گیرد شرایطی به وجود می آید که در آن گرافن قابلیت به هم پیوند دادن یک جفت یونهای باردار مثبت به یک جفت الکترونهای باردار منفی را در قالب واکنش اسیدی موسوم به Lewis پیدا می کند. این ویژگی منحصربفرد یونها و رنگدانه های ارگانیکی را از حلالها خارج می کند. همین ویژگی جالب توجه برای محققان چینی کافی بود تا سلولهای خورشیدی را با استفاده از گرافن تولید کنند که نه تنها از خورشید بلکه از قطرات باران نیز برق تولید کند. از آنجاکه قطرات آب باران برخلاف آب خالص دارای نمکهای مختلفی است که به یونهای باردار مثبت و منفی تجزیه می شود، شرایط لازم برای استفاده از قطرات باران در فرآیند تولید برق ای صفحات خورشیدی جدید فراهم می شود.