coche solar

El Tokai Challenger , ganador del World Solar Challenge de 2009 , con una velocidad media de 100,5 km/h (62 mph) en la carrera de 2998 km (1858 millas).

El Lightyear One , un automóvil de pasajeros eléctrico-solar, entró en producción limitada en diciembre de 2022. La producción se detuvo un mes después.

Un coche solar es un vehículo eléctrico diseñado para circular por vías públicas o circuitos de carreras. Los vehículos solares utilizan células solares autónomas para alimentarse total o parcialmente mediante la luz solar. Suelen incorporar una batería recargable para regular y almacenar la energía procedente de las células solares y del frenado regenerativo . Algunos coches solares pueden conectarse a fuentes de alimentación externas para complementar la energía solar utilizada para cargar su batería.

Los coches solares combinan tecnologías utilizadas habitualmente en las industrias aeroespacial , ciclista , de energías alternativas y automotriz . El diseño de los vehículos solares prioriza la eficiencia energética para aprovechar al máximo la limitada cantidad de energía que pueden recibir de la luz solar. La mayoría de los coches solares se han construido para participar en carreras . Sin embargo, también se han diseñado y construido varios prototipos de coches solares para su uso en vías públicas.

En todo el mundo se celebran diversas competiciones de coches solares, en las que suelen participar equipos universitarios y empresariales. La más destacada es la World Solar Challenge , una competición internacional que tiene lugar en Australia. Otras competiciones importantes son la American Solar Challenge y la United Solar Challenge.

En diciembre de 2022, solo un coche solar había llegado a producción, el Lightyear 0 , pero con una tasa de entrega limitada de un coche por semana. ^{[ 1 ]} En enero de 2023, la empresa detuvo la fabricación y venta de vehículos, y la empresa productora del fabricante de vehículos, Atlas Technologies BV, solicitó protección por bancarrota. ^{[ 2 ] [ 3 ]}

Se esperaba que la producción del automóvil solar/enchufable Aptera comenzara en 2025. ^{[ 4 ]} La empresa afirma que la producción está retrasada y, a junio de 2026, solo se han producido 5 “vehículos de validación”.

Los coches solares dependen de un conjunto de paneles solares que utiliza células fotovoltaicas (células FV) para convertir la luz solar en electricidad. A diferencia de la energía solar térmica, que convierte la energía solar en calor, las células FV convierten directamente la luz solar en electricidad. ^{[ 5 ]} Cuando la luz solar (fotones) incide sobre las células FV, ​​excita los electrones y permite que fluyan, creando una corriente eléctrica. Las células FV están hechas de materiales semiconductores como el silicio y aleaciones de indio, galio y nitrógeno. El silicio cristalino es el material más común y tiene una eficiencia del 15 al 25 %.

El primer modelo de coche solar fue el Sunmobile , un diminuto vehículo de 15 pulgadas creado por William G. Cobb, empleado de General Motors. Lo exhibió en 1955 en la convención Powerama de Chicago. Estaba compuesto por 12 células fotovoltaicas de selenio y un pequeño motor eléctrico. ^{[ 6 ]}

En 1962, la International Rectifier Company añadió un panel solar a un Baker Electric de 1912 y presentó el primer coche solar que podía transportar pasajeros. ^{[ 7 ]}

El conjunto solar consta de cientos de células solares que convierten la luz solar en electricidad. Para construir un conjunto, las células fotovoltaicas se colocan juntas para formar módulos, que a su vez se colocan juntos para formar el conjunto. ^{[ 8 ]} Los conjuntos más grandes en uso pueden producir más de 2 kilovatios (2,6  hp).

El conjunto de paneles solares se puede montar de seis maneras diferentes:

• Horizontal . Esta disposición, la más común, proporciona la mayor parte de la potencia total durante la mayor parte del día en latitudes bajas o en veranos de latitudes altas, y ofrece poca interacción con el viento. Los paneles horizontales pueden estar integrados o formar una cubierta independiente.
• vertical . Esta disposición se encuentra a veces en velas independientes o integradas para aprovechar la energía eólica. ^{[ 9 ]} La energía solar útil se limita a las mañanas, las tardes o los inviernos y cuando el vehículo apunta en la dirección correcta.
• Ajustable . Los paneles solares gratuitos suelen poder inclinarse alrededor del eje de marcha para aumentar la potencia cuando el sol está bajo y muy de lado. Otra opción es inclinar todo el vehículo al estacionar. El ajuste en dos ejes solo se encuentra en vehículos marinos, donde la resistencia aerodinámica es menos importante que en los vehículos terrestres.

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  Integrado . Algunos vehículos cubren toda la superficie disponible con células solares. Algunas de las células estarán en un ángulo óptimo, mientras que otras estarán a la sombra.
• Remolques solares. Los remolques solares son especialmente útiles para adaptar vehículos existentes con poca estabilidad, como bicicletas. Algunos remolques incluyen las baterías y otros también el motor.
• Al instalar el conjunto solar en una ubicación fija en lugar de en el vehículo, se puede maximizar la potencia y minimizar la resistencia. Sin embargo, la conexión virtual a la red implica mayores pérdidas eléctricas que con los vehículos solares reales, y la batería debe ser de mayor capacidad .

La elección de la geometría de los paneles solares implica una optimización entre la potencia de salida, la resistencia aerodinámica y la masa del vehículo, además de consideraciones prácticas. Por ejemplo, una cubierta horizontal libre ofrece entre dos y tres veces la superficie de un vehículo con células integradas, pero proporciona una mejor refrigeración de las células y sombra para los ocupantes. También se están desarrollando paneles solares delgados y flexibles.

Los paneles solares en los coches solares se montan y encapsulan de forma muy diferente a los paneles solares fijos. En los coches solares, los paneles se suelen fijar a la carrocería con cinta adhesiva de doble cara de uso industrial. El encapsulado se realiza con finas capas de Tedlar.

Algunos coches solares utilizan células solares de arseniuro de galio, con eficiencias de alrededor del treinta por ciento. Otros coches solares utilizan células solares de silicio, con eficiencias de alrededor del veinte por ciento. ^{[ 10 ]}

La batería de un coche solar típico es suficiente para que el coche recorra 250 millas (400  km) sin sol y para que circule continuamente a una velocidad de 60 mph (97 km/h) .  

Los motores utilizados en los coches solares suelen generar alrededor de 2 o 3 caballos de fuerza, ^{[ 11 ]} sin embargo, los coches solares ligeros experimentales pueden alcanzar la misma velocidad que un coche familiar típico ( 100 mph (160 km/h) ). ^{[ 12 ]}  

Dos carreras de coches solares son el World Solar Challenge y el American Solar Challenge, competiciones de rally todoterreno en las que participan diversos equipos universitarios y corporativos.

El World Solar Challenge reúne a competidores de todo el mundo que se enfrentan en una carrera para cruzar el continente australiano , recorriendo una distancia de 3000 kilómetros (1900 millas) . La velocidad de los vehículos ha ido en aumento. Por ejemplo, las altas velocidades alcanzadas por los participantes en la carrera de 2005 propiciaron cambios en el reglamento para los coches solares a partir de la edición de 2007 y también en la de 2014. 

El American Solar Challenge , anteriormente conocido como «North American Solar Challenge» y «Sunrayce USA», presenta principalmente equipos universitarios que compiten en intervalos cronometrados en Estados Unidos y Canadá. Esta carrera también modificó sus reglas para la edición más reciente debido a que los equipos alcanzaron los límites de velocidad establecidos. El American Solar Challenge más reciente tuvo lugar del 9 al 16 de julio de 2022, desde Independence , Missouri, hasta Twin Falls , Idaho. ^{[ 13 ]}

El Desafío del Auto Solar es una carrera anual de autos solares para estudiantes de secundaria. El evento atrae a equipos de todo el mundo, pero principalmente de escuelas secundarias estadounidenses. La carrera se celebró por primera vez en 1995. Cada edición es el resultado de un ciclo educativo de dos años impulsado por el Equipo de Autos Solares de Winston. En los años impares, la carrera se desarrolla en un circuito que comienza en el Dell Diamond de Round Rock, Texas; el final del recorrido varía cada año. En los años pares, la carrera se realiza en el circuito Texas Motor Speedway.

El South African Solar Challenge es una carrera bianual de dos semanas de duración para coches solares que recorre Sudáfrica de punta a punta. Los equipos deben construir sus propios coches, diseñar sus propios sistemas de ingeniería y competir con esas mismas máquinas en el terreno más exigente que jamás hayan visto los coches solares. La carrera de 2008 demostró que este evento puede atraer el interés del público y que cuenta con el respaldo internacional necesario de la FIA. A finales de septiembre, todos los participantes partirán de Pretoria y se dirigirán a Ciudad del Cabo por la N1, luego conducirán a lo largo de la costa hasta Durban, antes de ascender la escarpa de regreso a la meta en Pretoria 10 días después. En 2008, el evento fue avalado por la Federación Internacional de Coches Solares (ISF), la Federación Internacional del Automóvil (FIA) y el Fondo Mundial para la Naturaleza (WWF), convirtiéndose así en la primera carrera solar en recibir el respaldo de estas tres organizaciones.

Existen otras carreras de larga distancia, como Suzuka , Phaethon , WGC (WSR/JISFC/WSBR) y el World Solar Rally en Taiwán . Suzuka y WGC son carreras de pista anuales en Japón , y Phaethon formó parte de la Olimpiada Cultural en Grecia justo antes de los Juegos Olímpicos de 2004 .

Guinness World Records reconoce un récord de velocidad terrestre para vehículos impulsados ​​únicamente por paneles solares. Este récord lo ostenta actualmente el Sky Ace TIGA de la Universidad de Ashiya . ^{[ 14 ]} El récord de 91,332  km/h (56,75  mph) se estableció el 20 de agosto de 2014 en el aeropuerto de Shimojishima , en Miyakojima , Okinawa , Japón. El récord anterior lo ostentaba la Universidad de Nueva Gales del Sur con el automóvil Sunswift IV . Se le retiró la batería de 25 kilogramos (55 lb) para que el vehículo se impulsara únicamente con sus paneles solares. ^{[ 15 ]} El récord de 88,8 km/h (55,2 mph) se estableció el 7 de enero de 2011 en la base aérea naval HMAS Albatross en Nowra , rompiendo el récord que ostentaba anteriormente el automóvil Sunraycer de General Motors de 78,3 kilómetros por hora (48,7 mph) . El récord se establece en un tramo lanzado de 500 metros (1600 pies) y es el promedio de dos carreras en direcciones opuestas.      

El primer coche familiar solar se construyó en 2013. ^{[ 17 ]} Investigadores de la Universidad Case Western Reserve también han desarrollado un coche solar que puede recargarse más rápidamente, debido a los materiales utilizados en los paneles solares. ^{[ 18 ]}

El fabricante chino de paneles solares Hanergy planea construir y vender automóviles solares equipados con baterías de iones de litio a consumidores en China. ^{[ 19 ] [ 20 ]} Hanergy afirma que de cinco a seis horas de luz solar deberían permitir que las células solares de película delgada de los automóviles generen de 8 a 10  kWh de energía al día, lo que permitiría que el automóvil recorriera unos 80  km (50  millas) solo con energía solar. ^{[ 21 ]} El alcance máximo es de unos 350  km (217  millas).

En junio de 2019 se anunció el Lightyear One , un vehículo solar-eléctrico que posteriormente fue renombrado como Lightyear 0. Diseñado por antiguos ingenieros de Tesla y Ferrari , el capó y el techo del coche están compuestos de paneles solares. El vehículo también se carga con energía eléctrica convencional, así como en estaciones de carga rápida. ^{[ 22 ]} En septiembre de 2021, se informó que la empresa Lightyear había recaudado fondos suficientes para iniciar la producción limitada del vehículo, con un coste de 149.000 €, y que las primeras unidades se entregarían en 2022. ^{[ 23 ]}

En agosto de 2019, Aptera Motors anunció una campaña de financiación para un vehículo eléctrico "sin necesidad de carga" alimentado por energía solar, el Aptera , con una autonomía de hasta 1600 km (1000 millas) . ^{[ 24 ] [ 25 ]} Dicha campaña de financiación fue un éxito y el primer prototipo del Aptera se presentó y el vehículo eléctrico se lanzó el 4 de diciembre de 2020. ^{[ 26 ]} A julio de 2023, se habían construido y presentado tres generaciones de prototipos, se estaba adquiriendo el equipo y las herramientas de producción y continuaba la recaudación de fondos. A julio de 2026, se habían producido 5 vehículos de validación. ^{[ 27 ]}  

En julio de 2020, el fabricante de automóviles alemán Audi firmó un memorando de entendimiento con la empresa emergente israelí Apollo-Power para desarrollar un plan que incorpore los paneles flexibles y ligeros patentados de la compañía en componentes de automóviles. El objetivo de Apollo-Power es lograr que todos los automóviles del mundo funcionen con energía solar.

En 2019, Squad Mobility anunció el Squad Solar City Car, y en mayo de 2022 se presentó oficialmente a los medios. El Squad Solar City Car es el primer microcoche solar para uso urbano (suburbano).

En mayo de 2025, Solar Transport Systems lanzó el INTI Solar Neighborhood Car, diseñado como un vehículo eléctrico solar para el transporte local. Ofrece autonomía con energía solar y capacidad de conducción con batería cargada mediante energía solar. ^{[ 28 ] [ 29 ]}

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• https://scientificgems.wordpress.com/solar-racing/american-solar-challenge-2018/