För fyra år sedan vädjade en viral kampanj världen med ett löfte om att bekämpa klimatförändringar och starta ekonomin genom att ersätta asfalt på världens vägar med solpaneler. Den djärva idén har genomgått en del vägtester sedan dess. De första resultaten från förstudier har nyligen kommit ut, och de är lite överväldigande.

En solpanel som ligger under en väg har ett antal nackdelar. Eftersom den inte har optimal lutningsvinkel, det kommer att producera mindre kraft och det kommer att vara mer benäget att skugga, vilket är ett problem eftersom skugga över bara 5% av panelens yta kan minska energiproduktionen med 50%.

Panelerna kommer sannolikt också att täckas av smuts och damm, och skulle behöva mycket tjockare glas än konventionella paneler för att klara trafikens vikt, vilket ytterligare begränsar ljuset de absorberar.

Kan inte dra nytta av luftcirkulationen, det är oundvikligt att dessa paneler kommer att värma upp mer än en solpanel på taket också. För varje 1 ° C över optimal temperatur förlorar du 0,5% av energieffektiviteten.

Som ett resultat avsevärt minskade prestanda för en solväg, jämfört med solpaneler på taket, måste förväntas. Frågan är hur mycket och vad är den ekonomiska kostnaden?

Vägprovsresultaten finns

En av de första solvägarna som installeras är i Tourouvre-au-Perche, Frankrike. Detta har en maximal effekt på 420 kW, täcker 2, 800 m² och kostade 5 miljoner euro att installera. Detta innebär en kostnad på € 11, 905 (£ 10, 624) per installerad kW.

Medan vägen ska generera 800 kilowattimmar per dag (kWh/dag), några nyligen släppta data indikerar en avkastning närmare 409 kWh/dag, eller 150, 000 kWh/år. För en uppfattning om hur mycket detta är, det genomsnittliga brittiska hemmet använder cirka 10 kWh/dag. Vägens kapacitetsfaktor - som mäter teknikens effektivitet genom att dividera dess genomsnittliga effekt med dess potentiella maximala effekt - är bara 4%.

I kontrast, solfabriken i Cestas nära Bordeaux, som har rader med solpaneler noggrant vinklade mot solen, har en maximal effekt på 300, 000 kW och en kapacitetsfaktor på 14%. Och till en kostnad av € 360 miljoner (£ 321 miljoner), eller € 1, 200 (£ 1, 070) per installerad kW, en tiondel av kostnaden för vår solväg, den genererar tre gånger mer kraft.

I Amerika, ett företag som heter Solar Roadways har utvecklat en smart motorväg med solpaneler, inklusive sensorer och LED -lampor för att visa trafikvarningar om kommande faror, som ett rådjur. Det har också värmedynor för att smälta snö på vintern.

Flera av deras SR3 -paneler har installerats i en liten trottoar i Sandypoint, Idaho. Det här är 13,9 m² stort, med en installerad kapacitet på 1.529 KW. Installationskostnaden anges som $ 48, 734 (cirka £ 37, 482), vilket innebär en kostnad per installerad kW på € 27, 500 (£ 24, 542), mer än 20 gånger högre än Cestas -kraftverket.

Solar Roadways egna uppskattningar är att LED -lamporna skulle förbruka 106 MWh per körfil, med panelerna som genererar 415 MWh - så förbrukas mer än 25% av nyttan av lysdioderna. Detta skulle minska prestanda ytterligare. Värmeplattorna anges också som dragande 2,28 MW per körfil, så att köra dem i bara sex dagar skulle avbryta eventuell nettovinst från solpanelerna.

Och detta är innan vi tittar på de faktiska data från Sandpoint -installationen, som genererade 52,397 kWh på 6 månader, eller 104,8 kWh över ett år. Av detta kan vi uppskatta en kapacitetsfaktor på bara 0,782%, vilket är 20 gånger mindre effektivt än Cestas kraftverk.

Som sagt, det bör påpekas att denna panel är på ett torg. Om det är något vi kan dra slutsatsen att det är att en del av trottoaren omgiven av byggnader i en snöig norra stad inte är det bästa stället att hitta en solinstallation. Dock, kanske finns det en större punkt - solvägar på stadens gator är bara ingen bra idé.

Kör ut ur vägen

Vägar representerar faktiskt inte så stort område som vi antar. Det brittiska transportdepartementet ger en uppdelning av längden på Storbritanniens olika vägtyper.

Förutsatt att vi kan klä dessa i solpaneler, fyra körfält på varje motorväg, två körfält på A &B -vägarna och ett halvfält för C &U -vägar (många är enkelspåriga vägar och kommer bara inte att vara lämpliga) kommer vi fram till en yta på 2 miljarder m².

Vilket låter mycket, tills du inser att byggnader i Storbritanniens stadsområden upptar ett område på 17,6 miljarder m². Så bara att täcka en bråkdel av Storbritanniens hustak med solpaneler skulle omedelbart ge mer kraft än att sätta dem på vägar. Det är helt bortsett från de fördelar som en mer förhöjd position skulle ge för större kraftproduktion.

Allt detta tyder på att endast en liten del av vägnätet faktiskt skulle vara lämpligt. Och, med tanke på vägnätets relativt små storlek, solvägar kan bara någonsin bli en nischkälla och aldrig genvägen till vår framtida energiförsörjning.

Denna artikel publiceras från The Conversation under en Creative Commons -licens. Läs originalartikeln.