Солнечный поезд: сможет ли одна железная дорога изменит жизнь 4 млн человек

Солнечные батареи играют центральную роль в развитии альтернативной энергетики. Используя фотоэлектрический эффект, они преобразуют энергию солнечного света в электричество. Получив широкое распространение в 1990-х годах, эти устройства стали символом стремления к экологической устойчивости. Благодаря постоянным инновациям и технологическому прогрессу, современные солнечные панели значительно превзошли свои первые прототипы.

В основе солнечных панелей лежат фотоэлементы, функционирующие на основе фотоэлектрического эффекта — процесса преобразования световой энергии в электрическую с использованием определенных материалов. Под воздействием солнечного света электроны в полупроводниковом материале, из которого изготовлена панель, приходят в возбужденное состояние и покидают свои атомы, образуя электронно-дырочные пары (p-n переходы). Движение этих электронов создает электрический ток, который и используется как возобновляемый источник энергии.

Эта технология является основополагающей для работы солнечных панелей с момента их создания. С тех пор она была значительно усовершенствована, в том числе и для применения в космической отрасли. Разработанные специально для использования в космосе, новые солнечные технологии совершили революцию в исследовании космического пространства, обеспечивая надежный и эффективный источник энергии для орбитальных станций.

Одним из перспективных направлений развития фотоэлектрической технологии является проект солнечных элементов SILVER, реализованный Австралийским национальным университетом. Несмотря на завершение проекта в 2014 году, его результаты продолжают использоваться и совершенствоваться в современных фотоэлектрических разработках. Целью проекта было создание более эффективных элементов SILVER для повышения общей производительности модулей, а также для снижения себестоимости производства.

Важным преимуществом этих элементов является их двусторонний характер, позволяющий улавливать и преобразовывать солнечный свет с обеих сторон. Традиционно солнечные панели изготавливаются из кремния, однако элементы SILVER позволяют сократить его расход. По прогнозам экспертов, к середине текущего столетия солнечная энергетика будет обеспечивать более половины мировой выработки электроэнергии.

Транспортная отрасль также проявляет интерес к потенциалу фотоэлектрической технологии. Ярким примером является проект высокоскоростной железной дороги в Калифорнии, одобренный в 2008 году и находящийся в стадии реализации. Предполагается, что эта железная дорога соединит крупные города штата, такие как Сан-Диего и Лос-Анджелес, и будет полностью функционировать на солнечной энергии. Генеральный директор California High-Speed Rail Authority Брайан Келли подчеркнул стремление команды к созданию максимально экологичной системы.

Реализация проекта также рассматривается как важный фактор экономического развития Центральной долины Калифорнии, обширного региона с населением около четырех миллионов человек. По словам Келли, соединение этой территории было одним из ключевых аргументов в пользу одобрения проекта. Этот пример демонстрирует, что развитие возобновляемых источников энергии выходит за рамки экологических целей и способствует экономическому росту.

Изначально завершение строительства планировалось на 2020 год, однако эта цель не была достигнута. На сегодняшний день построено 191,5 километра железной дороги, в то время как общая протяженность составит 1287 километров. Известный предприниматель и пионер в области электромобилей Илон Маск ранее выражал критическое отношение к проекту, отмечая его высокую стоимость и относительно низкую скорость. Задержки в реализации проектов являются распространенной проблемой в сфере развития возобновляемой энергетики, поскольку для запуска подобных инициатив требуется значительное время.

Уточнения

Со́лнечная эне́ргия — энергия от Солнца в форме радиации и света. Эта энергия в значительной мере управляет климатом и погодой, и является основой жизни. Технология, использующая солнечную энергию, называется солнечной энергетикой.