สร้าง 'ทางหลวงแห่งอนาคต' ที่ยั่งยืน - สัญญาณไฟจราจรพลังงานแสงอาทิตย์

โดย เจนัลเวสต์ พอยต์ รัฐจอร์เจีย —
เลยชายแดนรัฐอลาบามาไปเล็กน้อย ในพื้นที่ชนบทของรัฐจอร์เจียซึ่งเต็มไปด้วยโรงงานอุตสาหกรรมและคลังสินค้า มีโรงงานอายุ 18 ปีตั้งอยู่
ทางหลวงหมายเลข 85 มีความยาวหนึ่งไมล์ ซึ่งเป็นสถานที่ทดสอบเทคโนโลยีใหม่ ๆ สำหรับทางหลวงสีเขียวในอนาคต (ข้อความต้นฉบับไม่ชัดเจน)
เป้าหมายระยะยาวคือการสร้างถนนที่ยั่งยืนแห่งแรกของโลก ซึ่งสามารถสร้างพลังงานสะอาดและพลังงานหมุนเวียนได้เอง รวมถึงสร้างรายได้จากการขายไฟฟ้าให้กับบริษัทสาธารณูปโภค โดยจะไม่มีน้ำฝนไหลบ่าหรือมลพิษอื่นๆ หรืออุบัติเหตุจราจรที่ทำให้เสียชีวิต
โครงการนี้มีชื่อว่า เรย์ (Ray) เป็นความร่วมมือที่ไม่ธรรมดาระหว่างหน่วยงานของรัฐ บริษัทเอกชน และมูลนิธิบ้านที่ให้ทุนสนับสนุนโครงการ
ในปัจจุบัน การดำเนินงานส่วนใหญ่กระจุกตัวอยู่ที่ศูนย์บริการนักท่องเที่ยวเวสต์พอยต์ บริเวณทางออกหมายเลข 2 ซึ่งเป็นที่ตั้งของพื้นผิวถนนพลังงานแสงอาทิตย์แห่งแรกที่ประชาชนชาวอเมริกาเหนือสามารถใช้งานได้ และด้านหลังยังมีทางขับรถผ่านอีกด้วย
สถานีความปลอดภัยผ่านระบบเปลี่ยนยางอัตโนมัติ
"มีการดำเนินการนำร่องและการทดลองต่างๆ ทั่วสหรัฐอเมริกา"
แต่ทุกอย่างดูพร่ามัว มีแต่เศษฝุ่น "โรเบิร์ต ปูเอนเตส ประธานศูนย์ประชุมวอชิงตัน ดี.ซี. กล่าว
มีสำนักงานใหญ่ตั้งอยู่ในศูนย์กลางด้านการขนส่งของสถาบันวิจัยระดับชาติ
"ทุกอย่างรวมอยู่ในแพ็กเกจเดียวในจอร์เจีย และไม่มีอะไรดีไปกว่าสิ่งที่กำลังเกิดขึ้นด้านล่างนี้แล้ว"
บางรัฐ รวมถึงรัฐจอร์เจีย กำลังใช้เซ็นเซอร์บนถนนเพื่อตรวจสอบสภาพอากาศหรือปรับปรุงการจราจร
หน่วยงานด้านการขนส่งในรัฐต่างๆ กว่าสิบรัฐ ตั้งแต่รัฐโอเรกอนไปจนถึงรัฐนอร์ทแคโรไลนา กำลังใช้เทคโนโลยีพลังงานหมุนเวียนบนทางหลวง
จุดพักรถในรัฐมิชิแกนและแผงโซลาร์เซลล์ริมทางหลวงในรัฐแมสซาชูเซตส์กำลังผลิตกระแสไฟฟ้าและช่วยประหยัดเงินให้กับรัฐ
เช่นเดียวกับระบบไฟส่องสว่าง บางรัฐก็พยายามนำเทคโนโลยีมาใช้กับระบบถนนด้วยเช่นกัน
ในรัฐโคโลราโด โครงการนำร่องในภาคการขนส่งจะทดสอบเทคโนโลยีการถ่ายโอนพลังงานที่สะสมไว้จากพื้นถนนไปยังการขับเคลื่อนรถบรรทุกไฟฟ้า เพื่อให้สามารถชาร์จแบตเตอรี่ได้ขณะขับขี่ด้วยความเร็วสูงสุด
กรมการขนส่งของรัฐแคลิฟอร์เนียมีแผนทดสอบเทคโนโลยีฝังเซลล์แสงอาทิตย์ลงในถนน
จะมีการติดตั้งอุปกรณ์นี้บริเวณทางออกและทางเข้าของจุดพักรถบนทางหลวงสายเหนือของลอสแอนเจลิสในปี 2020
รัฐแคลิฟอร์เนียกำลังทดลองเกี่ยวกับพลังงานจลน์เช่นกัน
ในเดือนเมษายน คณะกรรมการพลังงานแห่งรัฐแคลิฟอร์เนียได้อนุมัติเงินทุนสนับสนุนกว่า 2 ล้านดอลลาร์เพื่อทดสอบการใช้เทคโนโลยีเซ็นเซอร์แบบเพียโซอิเล็กทริก เช่น ผลึกที่สร้างกระแสไฟฟ้าจากยานพาหนะภายใต้แรงกดหรือการสั่นสะเทือน
สายไฟบนถนนจะเชื่อมต่อกับหม้อแปลงไฟฟ้าซึ่งทำหน้าที่รวบรวมพลังงานเพื่อส่งเข้าสู่ระบบสายส่งไฟฟ้าหลัก และยังสามารถใช้จ่ายไฟให้กับไฟส่องสว่างและป้ายต่างๆ ริมถนนได้อีกด้วย
ยิ่งรถยนต์วิ่งผ่านเซ็นเซอร์มากเท่าไหร่ ก็ยิ่งสร้างพลังงานได้มากขึ้นเท่านั้น
ผู้เชี่ยวชาญบางคนแสดงความกังวลเกี่ยวกับการวางสายไฟบนถนน โดยกล่าวว่าอาจทำให้เกิดปัญหาในการบำรุงรักษา
แต่ไมค์ เกรฟส์ วิศวกรไฟฟ้าอาวุโสของคณะกรรมการ กล่าวว่าเขาไม่คิดว่ามันจะเป็นปัญหาใหญ่ และเขาคิดว่าโครงการนำร่องนี้จะประสบความสำเร็จในทางเทคนิค
“คำถามสำคัญที่สุดที่เราพยายามหาคำตอบคือ มันจะสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าที่มีราคาเทียบเท่ากับพลังงานแสงอาทิตย์หรือพลังงานลมได้หรือไม่” เกรฟลีย์กล่าว
"ถ้าเป็นไปได้ มันอาจเป็นหนึ่งในทางเลือกด้านพลังงานหมุนเวียนของเราในอนาคต"
ศักยภาพนั้นมหาศาล
"ระบบทางหลวงของรัฐบาลกลางที่สกปรกนั้นถูกสร้างขึ้นในปี 1956 เพื่อช่วยขนส่งผู้คนและสินค้าจากจุด A ไปยังจุด B"
นอกจากการเพิ่มเลนและป้ายเตือนแล้ว แทบไม่มีอะไรเปลี่ยนแปลงไปจากเดิม ยกเว้นแต่ว่าทางหลวงกำลังสกปรกมากขึ้นเนื่องจากก๊าซไอเสียจากรถยนต์และรถบรรทุกที่เพิ่มมากขึ้นทำให้เกิดมลพิษทางอากาศ และน้ำฝนที่ไหลบ่ามากขึ้นก็ทำให้แม่น้ำและลำธารปนเปื้อนมากขึ้นด้วย
เป้าหมายของโครงการนี้คือการปรับเปลี่ยนรูปทรงของทางหลวงเพื่อให้สามารถฟื้นฟูระบบนิเวศ สร้างระบบนิเวศใหม่ และจัดหาพลังงานเพื่อการขนส่งผู้คนและสินค้า
ได้รับการตั้งชื่อตาม เรย์ ซี. ผู้ล่วงลับ
แอนเดอร์สันเป็นนักอุตสาหกรรมท้องถิ่นผู้ก่อตั้งส่วนเชื่อมต่อของผู้ผลิตกระเบื้องพรมรายใหญ่ที่สุดในโลก
เขามีความกังวลมากขึ้นเรื่อยๆ เกี่ยวกับผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของอุตสาหกรรมของเขา และขอให้บริษัทของเขาขจัดผลกระทบเชิงลบต่อสิ่งแวดล้อมทั้งหมดให้หมดไปภายในปี 2020
ดังนั้น จึงเริ่มมีการใช้วัสดุรีไซเคิลหรือวัสดุหมุนเวียนจำนวนมาก ลดการใช้น้ำมัน และลดมลพิษลง
แอนเดอร์สัน ลูกสาวมีความสุขมากในปี 2014 สถาบันนิติบัญญัติของจอร์เจียจะทำให้ฉัน-
พ่อของพวกเขาเสียชีวิตในปี 2011
แต่พวกเขาพบชื่อของเขาบน "ถนนสกปรกที่ก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม" ซึ่งเป็นเรื่องที่น่าขัน ลูกสาวของเขา ฮาร์เรียต แลนฟอร์ด กล่าว
ดังนั้น ลูกสาวและมูลนิธิครอบครัวซึ่งตั้งชื่อตามเขา จึงเริ่มโครงการเพื่อรำลึกถึงมรดกด้านสิ่งแวดล้อมของแอนเดอร์สัน
แลนฟอร์ด ซึ่งเป็นกรรมการของมูลนิธิและประธานของ Ray องค์กรไม่แสวงผลกำไรที่มูลนิธิก่อตั้งขึ้น กล่าวว่า เป้าหมายเริ่มต้นคือการทำให้พื้นที่สวยงามขึ้น
แต่พื้นฐานและส่วนเชื่อมต่อต่างๆ กำหนดให้ Georgia Tech ต้องทำการวิจัยเกี่ยวกับถนนอนุสรณ์ และต่อมากำหนดให้ Ray เป็นต้นแบบสำหรับการพัฒนาอย่างยั่งยืนและนวัตกรรมในระดับชาติ
แลนฟอร์ดกล่าวว่า "ไม่มีใครมองภาพรวมของทางหลวงทั้งหมดหรอก"
"เราต้องหาวิธีทำให้มันเป็นทางหลวงที่ช่วยฟื้นฟูสภาพถนนได้"
"เรย์ยังได้ทำงานร่วมกับกระทรวงคมนาคมของจอร์เจีย ซึ่งตกลงที่จะร่วมมือกับเจ้าหน้าที่และจัดหาสิทธิ์การเข้าถึงทางหลวงและศูนย์บริการนักท่องเที่ยวที่มีการจราจรสะดวกยิ่งขึ้นเพื่อใช้เป็นพื้นที่ทดสอบ"
จอห์น ซิบาด ผู้อำนวยการฝ่ายปฏิบัติการของหน่วยงานกล่าวว่า จนถึงขณะนี้ หน่วยงานได้ใช้เงินไปกับโครงการของเรย์น้อยกว่า 10,000 ดอลลาร์ ยกเว้นค่าใช้จ่ายด้านเวลาทำงานของพนักงานบางส่วน
"นี่เป็นโครงการที่น่าสนใจมาก ซึ่งกระตุ้นให้เราทำสิ่งที่เราอาจไม่เคยลองทำมาก่อน" ฮิบาร์ดกล่าว
"การจัดระบบ DOT อาจเป็นเรื่องน่าเบื่อมาก"
หนึ่งในเทคโนโลยีที่น่าสนใจที่สุดแห่งอนาคต
เทคโนโลยีการจับภาพบน Ray มีระยะ 20 ฟุต
"ต้นไม้สุริยะ" ทำจากเหล็กสีแดงสดใส ตั้งอยู่หน้าศูนย์บริการนักท่องเที่ยว
ระบบนี้เชื่อมต่อแผงโซลาร์เซลล์ขนาดใหญ่ 12 แผง ซึ่งติดตั้งโดยบริษัท Kia Automobile Manufacturing Company Georgia ซึ่งเป็นพันธมิตรของโครงการและดำเนินงานโรงงานผลิตขนาดใหญ่บนถนนสายนี้
ต้นไม้ดังกล่าวให้บริการฟรีสำหรับรถยนต์ไฟฟ้าในเวลาประมาณ 25 นาที และจ่ายพลังงานเข้าสู่ระบบสายส่งเมื่อไม่ได้ใช้งาน
บริเวณกลางลานจอดรถคือ Wattway ซึ่งเป็นทางเท้าพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับขับขี่ที่พัฒนาโดยบริษัทสัญชาติฝรั่งเศส และได้รับการทดสอบนอกประเทศฝรั่งเศสเป็นครั้งแรก
แถบทดสอบมีความยาว 52 ฟุต และทำจากวัสดุที่บางและลื่น
แผงโซลาร์เซลล์ที่หุ้มด้วยกระจก
เมื่อไม่มีรถยนต์มากีดขวาง มันจะผลิตพลังงานสะอาดจากแสงอาทิตย์และส่งเข้าสู่ระบบสายส่งเพื่อช่วยจ่ายไฟให้กับศูนย์บริการนักท่องเที่ยว
แอลลี เคลลี กรรมการบริหารของเรย์ ยอมรับการใช้เทคโนโลยีของวัตต์เวย์ในภาษาฝรั่งเศส
แม้ว่าเธอจะไม่ต้องการเปิดเผยราคา แต่ชิ้นส่วนที่ผลิตขึ้นนั้นมีราคาแพง
เธอกล่าวว่า หากโครงการนี้ผ่านพ้นช่วงทดลองไปแล้ว บริษัท Light สามารถใช้แผงโซลาร์เซลล์จากสหรัฐอเมริกาหรือจีน ซึ่งมีราคาถูกกว่า
ด้านหลังศูนย์บริการนักท่องเที่ยวเป็นสถานีตรวจสอบความปลอดภัยเรื่องล้อรถที่ถูกต้องแห่งแรกของประเทศ ซึ่งมีลักษณะคล้ายช่องทางเข้าออกของร้านแมคโดนัลด์
รถวิ่งช้าๆ บนพื้นทรายดำ
พื้นผิวถนนที่มีแถบสีเหลืองที่วัดได้ด้วยเซ็นเซอร์
จากนั้นคนขับจะหยุดรถที่ตู้คีออสก์แบบหน้าจอสัมผัส ซึ่งจะพิมพ์เอกสารออกมาภายใน 20 วินาที หรือส่งข้อความแสดงค่าแรงดันลมยางและความลึกของดอกยาง
เรย์กำลังเช่าบ้านในสหราชอาณาจักร
ด้วยความช่วยเหลือจาก Kia สามารถผลิตอุปกรณ์ได้ในราคา 39,000 ดอลลาร์ต่อปี
แอนนา คัลเลน โฆษกหญิงของเรย์ กล่าวว่า มีผู้ขับขี่เกือบ 1,200 คนใช้งานระบบนี้แล้วนับตั้งแต่ติดตั้งเมื่อเดือนธันวาคม
การเติมลมยางน้อยเกินไปหรือมากเกินไปอาจทำให้ยางลื่นและลมรั่ว ซึ่งเพิ่มโอกาสในการเกิดอุบัติเหตุ การบาดเจ็บ และการเสียชีวิต
ประมาณ 11,000 ยางต่อปี
จากข้อมูลของสำนักงานความปลอดภัยการจราจรบนทางหลวงแห่งชาติ มีผู้เสียชีวิตเกือบ 200 คนจากอุบัติเหตุที่เกี่ยวข้อง
นอกจากนี้ ยังมีการให้ความสำคัญกับการฟื้นฟูสภาพแวดล้อมตามแนวทางหลวงด้วย
บริษัทได้ลงทุน 250,000 ดอลลาร์เพื่อปรับปรุงภูมิทัศน์บริเวณเกาะกลางถนน ปลูกทุ่งดอกไม้ป่า และสร้างพื้นที่ขนาด 7,500 ตารางเมตร โดยร่วมมือกับพนักงานของ Kia สมาคมอนุรักษ์น้ำแห่งรัฐจอร์เจียซึ่งเป็นองค์กรไม่แสวงผลกำไร และศูนย์ธรรมชาติ Chattahoochee
สวนสำหรับแมลงผสมเกสรที่เดินเท้า ในศูนย์บริการนักท่องเที่ยว
สำนักงานการขนส่งแห่งชาติได้ให้ความช่วยเหลือแก่โครงการเหล่านี้
วางแผนที่จะออกจากพื้นที่ 5-14 เอเคอร์ 3,000-
ฟาร์มแผงโซลาร์เซลล์นี้จะผลิตพลังงานเพื่อป้อนเข้าสู่ระบบสายส่งไฟฟ้าและธุรกิจในบริเวณใกล้เคียง
เรย์ กระทรวงคมนาคม คณะกรรมการบริการสาธารณะแห่งจอร์เจีย และบริษัทการไฟฟ้าแห่งจอร์เจีย กำลังร่วมกันดำเนินโครงการนี้ และผู้เสียภาษีจะเป็นผู้จ่ายเงินสำหรับโครงการนี้
ในอีกโครงการหนึ่งของเรย์ บริเวณเกาะกลางถนนใกล้ทางออกหมายเลข 6 กรมการขนส่งได้ปลูกดอกไม้ป่าและหญ้าพื้นเมืองจำนวน 8 เอเคอร์ เพื่อสร้าง "บึงชีวภาพ" ซึ่งเป็นร่องระบายน้ำที่ช่วยกรองมลพิษจากถนนและปรับปรุงคุณภาพน้ำ
โครงการนี้อาจไม่ช่วยประหยัดภาษี เนื่องจากผู้รับเหมายังคงต้องตัดแต่งพุ่มไม้ริมถนนอยู่ดี แต่เงิน 8,000 ดอลลาร์ที่รัฐจ่ายสำหรับการหว่านเมล็ดและติดตั้งนั้น สามารถสร้างประโยชน์ด้านสิ่งแวดล้อมได้อย่างมหาศาล คริส เดอเกรซ นักออกแบบภูมิทัศน์จากสำนักงานขนส่งกล่าว
เรย์วางแผนที่จะทดสอบแนวคิดล้ำสมัยอื่นๆ อีก
ประการแรกคือ เป็นเทคโนโลยีที่ได้รับการจดสิทธิบัตร ซึ่งจะใช้หมุดถนนพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีเซ็นเซอร์เพื่อเก็บข้อมูลจากพื้นผิว เช่น ตรวจสอบว่ามีน้ำแข็งก่อตัวหรือไม่ หรือมีกวางข้ามถนนอยู่ข้างหน้าหรือไม่
ข้อมูลนี้จะถูกส่งไปยังคนขับผ่านไฟกระพริบสีต่างๆ บนระบบคลาวด์หรือบนท้องถนน
แนวคิดอื่นๆ ได้แก่ กำแพงกันเสียงที่ทำจากแผงโซลาร์เซลล์ และกังหันลมที่สามารถเปลี่ยนการจราจรให้เป็นพลังงานได้
เคลลี่ไม่เปิดเผยงบประมาณของเรย์ โดยกล่าวว่าเธอไม่ทราบว่ามูลนิธิจะใช้เงินไปกับโครงการที่ไม่มีกำหนดเวลาสิ้นสุดนี้เป็นจำนวนเท่าใด
จากข้อมูลของกรมสรรพากร พบว่ามูลนิธิได้ใช้เงินจำนวน 764,550 ดอลลาร์สหรัฐ สำหรับโครงการนี้ในปี 2015
ปูเอนเตสแห่งเอโนกล่าวว่าเขาไม่สงสัยเลยว่าแสงไฟจะมีผลกระทบอย่างมาก
"เมื่อพวกเขาค้นพบสิ่งที่ได้ผลแล้ว มันจะก่อให้เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่ในระบบขนส่งของประเทศ"