Carreteras con paneles solares: el asfalto del futuro

Un reciente estudio de la Academia China de Ciencias, publicado en la revista Earths Future, afirma que si se cubriera la red de carreteras mundial de paneles fotovoltaicos que generaran electricidad se podría compensar el 28% de las emisiones mundiales de CO2. Sus cálculos suman las vías principales, secundarias y locales de 222 países; 3,2 millones de kilómetros de terreno que con células fotovoltaicas podrían dar 17.580 TWh de energía. Suena bien pero, ¿es posible techar las carreteras para la producción solar? ¿Tiene sentido a nivel de eficiencia y de costes convertir la red viaria en generadora de energía? En ese mismo estudio los investigadores ya encuentran un pero: el coste inicial para ejecutar la instalación dispararía el precio del MWh hasta los 120 dólares (depende del terreno y del coste de la energía en cada región del mundo).

Lo cierto es que, a día de hoy, se han realizado varias pruebas piloto de carreteras solares, pero algunas propuestas todavía generan dudas en cuanto a, por ejemplo, la siniestralidad. ¿Qué ocurre con el reflejo de las células fotovoltaicas si los paneles se instalan aprovechando los taludes o los espacios vacíos de las intersecciones de la red viaria? Ya hay mucha fotovoltaica integrada en diferentes infraestructuras, por ejemplo, en las farolas y a priori parece una buena solución porque evita tirar cable para llevar electricidad hasta el punto de consumo. En el caso de las carreteras el consumo lo harían los coches eléctricos en tránsito. «Hay propuestas que se parecen entre sí, pero que están dando resultados muy diferentes. Por ejemplo, los aparcamientos solares están siendo un éxito tanto en España, donde se van multiplicando, como en Francia, donde ya es obligatorio que los estacionamientos de más de 250 plazas cuenten con estos techos solares. Sin embargo, los pavimentos de carretera que integran fotovoltaica bajo el asfalto no han dado buenos resultados, allá donde se ha probado han funcionado mal. Han resultado cuatro veces más caros y menos eficientes que los parques solares y disparan el precio de la electricidad. Cubrir carreteras a priori tampoco parece buena idea por el aumento de costes que supone montar toda la estructura», comenta Héctor de Lama, director técnico de la Unión Española Fotovoltaica (UNEF).

Una de las ventajas de aprovechar la red viaria para la producción de energía tiene que ver con la ocupación de terreno; evitaría consumir nueva tierra para instalaciones fotovoltaicas. Si se usan para alimentar a los coches eléctricos se reduciría, además, el peso en baterías y estos

ganarían autonomía. En Suecia un análisis hecho sobre una instalación de 21 km entre las localidades de Hallsberg and Örebro afirma que se podría reducir el peso en un 70% y destaca una sucesión de ventajas derivadas como precios de los coches eléctricos más contenidos y un ahorro en subvenciones a la compra de estos vehículos que podría destinarse a invertir en modificar la red viaria. En el reciente estudio se destaca también una posible reducción en el número de accidentes durante los episodios de lluvia, porque los paneles la desviarían hacia los laterales evitando inundaciones. Además, como dice Enrique Miralles, director técnico de la Asociación Española de la Carretera (AEC), «serviría para compensar emisiones donde se generan».

Tecnologías y usos

«La noticia de la pérgola llena de paneles fotovoltaicos es una de las posibles propuestas, pero no la única. Esta en concreto tiene la desventaja del coste o del impacto visual. Sin embargo, el asfalto es solo una parte del terreno de la red viaria, que cuenta también con taludes y enlaces entre carreteras y mucha superficie perdida que se podría aprovechar. En cuanto a la integración de células bajo el asfalto se han hecho pilotos en Bélgica o China, pero estos experimentos han demostrado no ser eficientes porque para soportar el peso de los coches necesitas vidrios de gran espesor y superficies que, además, sean lo suficientemente adherentes. Al final, los estudios han demostrado que la radiación que llega a las células fotovoltaicas, a varios centímetros por debajo del suelo era muy bajo», detalla Alfredo García, director del Grupo de Investigación en Ingeniería de Carreteras y de la nueva cátedra Torrescámara de la Universidad Politécnica de Valencia (UPV) destinada al estudio de soluciones solares para las carreteras.

En cuanto al uso, podrían ser diferentes aunque el que tiene más sentido, dicen los expertos consultados, es el de alimentar a los coches eléctricos. «Europa tiene una apuesta decidida por este tipo de movilidad, pero, a día de hoy no hay red eléctrica con tanta capacidad como para alimentar todos los coches que se espera que haya circulando, sobre todo en el ámbito rural. Es la pescadilla que se muerde la cola, ahora faltan puntos de recarga, porque no hay suficientes coches y sin coches, las grandes operadoras no invierten en nuevos puntos ni en llevar la energía hasta la carreteras», explica García.

Generando energía en la propia carretera se podría alimentar puntos de recarga fijos en las estaciones de servicio a lo largo de las autopistas o cargar las baterías mientras los coches están en movimiento. En este sentido, también hay varias propuestas que se han probado en terreno real. Una de ellas consiste en instalar pantógrafos en la parte superior de alguno de los carriles y conectar a ellos los vehículos, como si fueran trenes. Alemania ha sido, dentro de Europa, el país que más ha invertido en probar esta solución, pensada especialmente para los vehículos pesados. En 2019 la carretera A-5 cerca de Frankfurt contaba con 10 km de catenaria por la que transitaban hasta 15 camiones de forma rutinaria. El tramo supuso una inversión de 15 millones de euros.

Otra alternativa es la carga por inducción, donde la energía se transmite de forma electromagnética desde la base emisora situada bajo el asfalto al vehículo como sucede ya con ciertos modelos de cepillos eléctricos y algunos teléfonos móviles. El futuro de esta solución parece prometedor incluso para la Asociación Mundial de la Carretera (PIARC, por sus siglas en inglés) que le dedicó un amplio estudio en 2023. En él menciona algunos proyectos ya en desarrollo como el de Visby en Suecia. Un autobús eléctrico cubre la ruta entre la ciudad y el aeropuerto (4 km de distancia) y es, según el organismo, la primera carretera por inducción en la que se han cargado a la vez varios vehículos. Asimismo, la Universidad de Coventry (Reino Unido) acaba de anunciar su intención de cubrir un tramo de la carretera de Kenilworth, a unos 10 km de Coventry con carga por inducción para alimentar autobuses y vehículos logísticos, previamente equipados con placas de inducción para absorber la carga eléctrica de las bobinas.

Se habla de alimentar a los coches eléctricos, pero la electricidad también podría utilizarse para ganar conectividad en la carretera, una tendencia que empieza a despuntar y que representa el gran grueso de inversiones tanto de administraciones como de empresas. «Desde 2018, los coches en la UE tienen que contar con un sistema eCall, que permite al coche emitir una señal de aviso a los centros de emergencia en caso de accidente. Las fabricantes reciben datos de los más de 300 sensores que tienen los coches, información anónima que permite conocer todo tipo de detalles como cuando se encienden los faros o si los coches patinan. Estos datos se procesan y se pueden mandar a las administraciones. Por ejemplo, los datos de vibraciones de los vehículos pueden dar información sobre el estado de deterioro de determinados tramos de calzada. Si tienes información de miles de coches de esa carretera puedes avisar al gestor de que ese tramo no está en condiciones óptimas para que lo arreglen. Antes las administraciones para saber si las carreteras estaban bien tenían que hacer campañas de inspección con camiones que tardaban bastante tiempo en hacer mediciones in situ», comenta el director de la AEC.

Semáforos de cuatro colores

Las carreteras están en proceso de transformación por la futura llegada de los coches autónomos, los eléctricos y el cambio climático. Esta misma semana hemos conocido la aparición en España del primer semáforo con cuatro colores. Se ha estrenado en Madrid y sirve para indicar situaciones especiales, como permitir el paso de vehículos de emergencia, y para dar prioridad a los coches autónomos en un futuro. La movilidad autónoma copa parte del I+D del sector que también trabaja en pavimentos autorreparables o en señales fotoluminiscentes que absorban luz durante el día y la emitan durante la noche, lo que reduciría «la necesidad de alumbrado», dice Miralles de la AEC.