La pavimentazione stradale è direttamente sollecitata dai carichi di pedoni e veicoli ed è costantemente soggetta a deformazione e deflessione. Gli attuali pannelli solari non sono adeguati per un uso in ambito di pavimentazione stradale, ma cosa accadrebbe se ci mettessimo a ricercare nuove soluzioni in questa direzione? È quel che ha fatto Tetsuri Kaji nel suo paper Development of solar pavement in Japan and its contribution to carbon neutrality, presentato al 27esimo Congresso delle strade a Praga (2023). Nell’articolo viene valutata l’opportunità e l’efficacia del pannello fotovoltaico applicato ai marciapiedi delle strade pubbliche.
Contenuto dello studio su pavimentazione stradale e pannelli solari
Per questo motivo, anche se i pannelli solari potrebbero essere una buona soluzione per incentivare l’uso di energia pulita, è importante valutare la tenuta di questa tecnologia sul lungo termine e in contesti in cui è sottoposta ad alti tassi di usura. Le celle solari installate sulla superficie del marciapiede devono essere realizzate con materiali che consentano la deformazione e non si guastino. Normalmente, questa variabile non è considerata, perché i pannelli non sono pensati per essere adibiti a pavimento.
Nel settore della pavimentazione stradale, i marciapiedi solari si stanno sviluppando in tutto il mondo sullo sfondo dell’Accordo di Parigi, che ha fissato l’obiettivo a lungo termine di mitigare i cambiamenti climatici entro il 2050 e oltre, degli SDGs, della neutralità delle emissioni di carbonio e di altre iniziative.
Oltre a fornire spazio per viaggiare, i marciapiedi, che coprono una certa superficie nelle città e nelle regioni, hanno il potenziale di creare energia rinnovabile, come abbiamo accennato.
Per valutare la durabilità della pavimentazione solare, nello studio sono stati condotti dei test su campioni di pavimentazione e test di pavimentazione con traffico veicolare.
Nei test è stato determinato come il modulo di pavimentazione solare si sarebbe rotto sotto il carico di un veicolo e, dirigendo la luce ultravioletta sul modulo, abbiamo esaminato la relazione tra il numero di anni di esposizione esterna ai raggi ultravioletti e la quantità di energia generata.
Nel test di pavimentazione con traffico veicolare, abbiamo installato il pavimento solare su strade con traffico di veicoli normali e in curve dove rallentano i grandi camion. In entrambi i casi, abbiamo dimostrato che il pannello solare non si rompeva e che poteva essere installato facilmente, compreso il cablaggio sotto il modulo.
Applicazioni pratiche
Il grande vantaggio di questo studio è progredire con la valutazione di applicazioni pratiche del pannello solare nella pavimentazione stradale.
Molto interessante, in ottica di sostenibilità, la valutazione del contributo della pavimentazione stradale alla cosiddetta carbon neutrality.