Солнечные тротуары сокращают выбросы в городах на 98%, утверждают учёные
Исследование, проведённое в Университете Конкордия в Канаде, показало, что фотоэлектрические тротуары могут обеспечить местную мобильность на электротяге, сократить выбросы в городах на 98 % и перенаправить использование крыш в сельскохозяйственных целях в рамках концепции «15-минутного города».
В городском планировании солнечная энергетика, городское сельское хозяйство и концепция «15-минутных городов» часто рассматриваются как отдельные, но параллельные инициативы, направленные на повышение экологической, социальной и экономической устойчивости города или региона.
Исследование, проведённое в Университете Конкордия в Монреале, показало, что наиболее эффективным подходом к «озеленению» города может быть объединение всех его частей с нуля (в буквальном смысле).
В исследовании, опубликованном в журнале Sustainability, солнечная энергия рассматривается как основа «зелёной» городской логистики. В статье предлагается концепция, основанная на фотоэлектрических панелях, встроенных в тротуары, которые обеспечивают электроэнергией местные сети доставки на электромобилях и логистику продуктов питания. Крыши, небольшие участки и другие «традиционные» места для установки солнечных панелей используются для общественных садов и выращивания сельскохозяйственных культур.
Согласно модели «15-минутного города», продуктовые магазины, фермерские рынки и общественные сады равномерно распределены по району, так что большинство жителей находятся в пределах километра от мест, где можно купить свежие и полезные продукты.
«Мы хотим понять, как можно объединить энергетику, мобильность, землепользование и социальные функции, чтобы удовлетворить повседневные потребности жителей и сократить количество поездок, связанных с использованием ископаемого топлива», — заявила автор исследования Кэролайн Хашем-Верметт, доцент кафедры строительства, гражданского и экологического инжиниринга в Университете Конкордия.
Исследователи использовали «умное» сообщество West 5 в Лондоне, провинция Онтарио, в качестве примера для оценки взаимодействия таких факторов, как пространство, выбросы, экономика, землепользование и эффективность использования солнечной энергии, в надежде создать модель, которой могли бы следовать другие муниципалитеты.
Исследование в первую очередь посвящено влиянию тротуарных фотоэлектрических панелей, которые устанавливаются на пешеходных дорожках с высокой проходимостью и имеют размер примерно 600 мм на 600 мм. Они могут вырабатывать 100 Вт при КПД 15 %.
В исследуемом районе среднегодовая интенсивность солнечного излучения составляет 3,69 кВт·ч/м²/день, что эквивалентно 286 солнечным дням в году. Это позволяет всего 98 м² фотоэлектрических панелей на тротуарах вырабатывать достаточно энергии для питания всей системы городской мобильности и сокращать выбросы на 98 % по сравнению с базовым сценарием, основанным на использовании ископаемого топлива.
Исследователи отмечают, что, несмотря на небольшую площадь, она может оказывать значительное влияние. Если выделить под овощные культуры всего 13,8 % площади крыши, 10 % площади фасадов и 15 % площади участка, а не под солнечную энергию, то кластер будет самодостаточен в плане некоторых овощей, таких как листовая зелень или помидоры. На практике эта модель работает почти как распределённая форма агроэнергетики, рассматривая фотоэлектрическую систему как связующее звено между энергией, мобильностью, землепользованием и продовольственной безопасностью, а не просто как ресурс для здания.