Con el mayor interés en los sistemas de energía renovables y sostenibles, los automóviles con energía solar se han destacado.Muchas compañías de automóviles están trabajando para hacer autos solares, y la tecnología bien podría cambiar el futuro de la industria automotriz.
Los autos solares son automóviles eléctricos que usan celdas fotovoltaicas para convertir la energía de la luz solar en electricidad.Estos autos pueden almacenar algo de energía solar en baterías para permitirles correr suavemente por la noche o en ausencia de luz solar directa.Si se usa a gran escala, los automóviles con energía solar no solo ayudan con la contaminación ambiental sino también la contaminación acústica.
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Muchos prototipos de automóviles con energía solar están actualmente en desarrollo.Los fabricantes de automóviles grandes y pequeños están involucrados en el desarrollo de automóviles solares híbridos.Según algunas estimaciones, el mercado de vehículos solares podría alcanzar los $ 689 mil millones para 2027.Las compañías de automóviles ya están trabajando en formas de capitalizar la idea con tecnología provisional, como paneles de techo solar para cargar baterías y sistemas internos.
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Sin embargo, los autos solares tienen una serie de limitaciones tecnológicas y de diseño serios.Algunos de estos están parcialmente vinculados a la estética.Tal automóvil debe poder acomodar varios paneles solares, y hay espacio limitado para eso..Por eso, la mayoría de los vehículos solares desarrollados hasta ahora están destinados a funcionar en carreras de autos solares, y no están destinados a su uso regular..
SunSwift IV es el automóvil solar más rápido que existe actualmente.Este automóvil fue construido por los estudiantes de la Universidad de Nueva Gales del Sur para carreras solares.El automóvil utiliza tecnología similar y una combinación de las utilizadas en bicicletas y aeroespaciales, y las industrias automotrices.
Sin embargo, hasta ahora, ninguno de los vehículos ha sido diseñado de manera que puedan confiar al 100% solo en la energía solar.Además, usan diseños que no serían prácticos en la vida real..Por ejemplo, los techos a menudo son planos y masivos, para acomodar más paneles solares;Para ahorrar en el uso de energía, están construidos con materiales ultraligeros que no sobrevivirían ni un accidente menor, y solo pueden sentar a una persona y sin equipaje.
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¿Cómo funcionan los autos con energía solar?
Un panel solar permite que los fotones, o partículas de luz exciten electrones, generando un flujo de electricidad.Los paneles solares están formados por muchas unidades más pequeñas llamadas células fotovoltaicas que están unidas.
Cada célula fotovoltaica es esencialmente un sándwich de dos rebanadas de material semiconductor, como el silicio.El silicio se mezcla con otros materiales, generalmente, fósforo y boro, para dar a cada "corte" una carga eléctrica positiva o negativa.Esto crea un campo eléctrico en la unión entre las dos capas.
Cuando un fotón de luz solar golpea un electrón, el campo eléctrico empujará ese electrón de la unión de silicio.Las placas conductoras de metal en los lados de la celda recogen los electrones y los transfieren a los cables.En ese punto, los electrones pueden fluir como cualquier otra fuente de electricidad.
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Hay algunas de las ventajas de usar autos solares:
¿Cuáles son algunos de los desarrollos actuales en automóviles con energía solar?
General Motors realizó uno de los primeros autos con energía solar y se exhibió en una convención en Chicago en el año 1955.Llamado "SunMobile", este prototipo de 15 pulgadas con energía solar (38 cm) de largo "automóvil", estaba hecho de un pequeño motor eléctrico Pooley y 12 celdas fotovoltaicas de selenio.
El motor eléctrico de Pooley era responsable de girar una polea que giraba el eje de la rueda trasera.Era el primer auto solar, pero era demasiado pequeño para conducir.
Otro interesante automóvil con energía solar es el sion, construido por Sono Motors.La compañía afirma que este es el primer vehículo solar-eléctrico híbrido comercialmente disponible.Tiene un rango de hasta 160 millas (255 kilómetros) y puede cargarse utilizando energía solar.Está equipado con 248 células solares que están integradas en su cuerpo.
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En promedio, se tarda unos 30 minutos en cargar hasta un 80% en una estación de carga.Este auto se vende por alrededor de $ 28,500.Sin embargo, es importante tener en cuenta que los paneles solares solo tienen la intención de ayudar a cargar el vehículo; no está diseñado para funcionar solo con energía solar y, de hecho, no puede.
Empresas como Toyota, Hyundai y otras también están trabajando en la construcción de un automóvil solar completamente funcional o una versión híbrida de la misma..También hay otros proyectos de automóviles solares, que hacen que la tecnología de automóviles sea más sostenible en el futuro.
El Proyecto Solar de Stanford también ha construido algunos autos solares y está desarrollando otros con la esperanza de, algún día, llevarlos al mercado.Fundado en 1989, el proyecto todavía es completamente administrado por los estudiantes y se ejecuta como una organización sin fines de lucro en beneficio de hacer realidad la tecnología algún día.
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En 2019, Toyota desarrolló un prototipo de Prius con energía solar que produjo 180 vatios de energía eléctrica por hora, y tenía un rango de 3.8 mi (6.1 km) después de un día de carga.Sin embargo, los modelos posteriores afirmaron alcanzar 860W de potencia y un rango de 27.6 mi (44.5 km) con carga completa.Sin embargo, las celdas solares solo pudieron recargar la batería 3 El vehículo aún necesitaba ser cargado en un punto de carga.
Una startup holandesa llamada Lightyear ha presentado un prototipo de su primer automóvil eléctrico con energía solar llamado 'Lightyear One' que cuenta con un rango de 450 millas (724 km) con una sola carga.
Aunque el automóvil costará alrededor de 150,000 euros, será muy interesante si está a la altura de la eficiencia que afirma.
La compañía está tomando pedidos anticipados y planea comenzar la producción para 2021.
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¿Por qué ya no conducimos en autos con energía solar?
Hay algunas razones por las cuales incluso las compañías de automóviles más avanzadas no han podido desarrollar automóviles totalmente solares.
La primera y principal razón es el panel solar en sí.Los paneles solares actuales operados comercialmente que utilizamos tienen solo alrededor del 20 al 35% de eficiencia.Por lo tanto, para alimentar un automóvil solar, necesitaríamos mucho espacio adicional para las células solares.Pero hacerlo invoca otros dos problemas: peso y costo.
Los paneles solares no son baratos, y tampoco están ingrávidos..Empacar el cuerpo del automóvil con paneles solares significa que está agregando mucho peso y costo al automóvil.Se han desarrollado películas solares, y son mucho más ligeros que los paneles, aunque también son menos eficientes al mismo tiempo.Y cuando tiene en cuenta el peso de la batería, la idea de los automóviles con energía solar parece cada vez menos factible para el mundo real.
En un día despejado, la superficie de la Tierra recibe aproximadamente 1 kW de energía solar por 10 pies cuadrados (1 metro cuadrada).Dado que los paneles fotovoltaicos de 32 pies cuadrados (4 metros cuadrados) pueden generar aproximadamente 8 kWh de energía por día, solo obtendrá alrededor de 25 millas (40 km) de rango de un complemento normal de paneles.
Las malas condiciones climáticas, las condiciones de manejo, el posicionamiento inadecuado de los paneles y la acumulación de suciedad probablemente harían que su automóvil solar luche para llegar a esta cifra.
Además, los autos con energía solar no son "100%" ecológicos.Si observa la forma en que se hacen las baterías y las células solares, especialmente cómo se extraen los minerales utilizados de la tierra, queda claro que cada vehículo viene con su parte de la huella de carbono.
Pero eso no significa que no se generalicen en los próximos años.La investigación actual de las baterías de bajo peso y las células fotovoltaicas de alta eficiencia pueden hacer que los automóviles con energía solar sean viables.
