O bom da e-mobilidade: quem quiser pode dirigir com energia solar limpa e, assim, proteger o meio ambiente. Existem agora muitas abordagens para harmonizar a fonte de energia amiga do clima com a estrutura de mobilidade.
Se a crescente mobilidade eletrônica deve dar uma contribuição substancial para a proteção do clima, o máximo de energia possível deve vir de fontes renováveis. Entre outras coisas, a explosão fotovoltaica poderia fornecer essa energia limpa para o número atualmente crescente de e-cars e e-scooters. Nesse ínterim, existem abordagens crescentes para fundir a energia fotovoltaica com os carros e a estrutura do tráfego. Existem algumas alavancas promissoras que poderiam tornar nossa mobilidade de amanhã mais amigável ao clima.
Não é forte o suficiente para a multidão
A opção mais óbvia e também comprovada é a integração de células solares na carcaça externa dos veículos elétricos. Desde a década de 80, o Solar World Challenge, que agora ocorre a cada dois anos, tem usado veículos elétricos leves e experimentais nos quais painéis solares de grandes áreas são usados como fonte de energia exclusiva para a unidade. No caso dos automóveis de passageiros para o mercado de massa, por outro lado, as aplicações comparáveis ainda são a exceção e, em termos relativos, não são muito eficientes. Existe uma solução de série disponível atualmente para o Toyota Prius, que pode ser opcionalmente encomendada com tecnologia fotovoltaica no teto. O módulo solar pode gerar eletricidade por até 5 quilômetros por dia e até 1.000 quilômetros por ano. No entanto, a opção custa exatamente 3.000 euros extras. Com custos de energia de cerca de 6 euros por 100 quilômetros, o investimento renderia lucro após 50 anos, no mínimo.
O furgão elétrico Sion da Sono Motors, que foi inicialmente anunciado em 2019 e agora para 2022, promete benefícios significativamente maiores em relação aos custos, que deve gerar corrente de tração para até 34 quilômetros por dia com uma cobertura de célula solar comparativamente grande . O modelo, ao preço de 25.500 euros, podia até ser utilizado independentemente da infraestrutura de carregamento se a quilometragem fosse baixa. O E-sedan Lightyear One da Holanda, que já foi anunciado para este ano, deve até ser capaz de gerar corrente de tração equivalente a 20.000 mil quilômetros ao longo do ano. No entanto, o One custa cerca de 177.000 euros incluindo IVA. Uma alternativa significativamente mais barata aos carros solares poderia ser uma cobertura de área de carga da empresa canadense Worksport. A “estação de carga para viagem” desenvolvida especialmente para pick-ups elétricas, que em breve estará disponível em grande número, deve produzir 30% da energia necessária para um viajante para o trajeto diário com suas células solares. Worksport ainda não anunciou preços ou uma data específica de disponibilidade.
Ruim de implementar
Outra solução interessante: em vez de carros revestidos com tecnologia fotovoltaica, as ruas que eles usam poderiam servir de base para células solares instaladas horizontalmente. Integrá-los diretamente na superfície da estrada não parece funcionar tão fácil e eficientemente como a teoria sugere. Na França, o projeto Wattway, no qual uma estrada na Normandia foi pavimentada com células solares em um teste piloto, é considerado como tendo falhado. Mesmo com o caminho do ciclo solar construído pela start-up Solmove de Berlim em Erftstadt em 2019, muitos problemas foram relatados até agora, mas ainda não foi um sucesso retumbante. Uma solução alternativa poderia ser a cobertura solar na rodovia. Em um projeto de pesquisa, o Fraunhofer ISE está planejando criar uma instalação de teste na autoestrada A81 junto com seus parceiros austríacos Forster FF e o Instituto Austríaco de Tecnologia. Na área de serviço de Hegau-Ost, um sistema fotovoltaico será construído sobre a superfície da estrada no final de 2021, sob o qual os carros circularão. No entanto, resta saber se essa solução realmente faz sentido do ponto de vista econômico.
Como alternativa, os usuários de e-cars podem simplesmente configurar eles próprios uma infraestrutura solar e usá-la especificamente para seus próprios veículos. Os sistemas fotovoltaicos na casa ou no telhado da garagem são adequados para isso. Se essa tecnologia for combinada com uma caixa de embutir inteligente, a eletricidade verde autoproduzida pode pousar diretamente no tanque de lítio do veículo ecológico. Uma vez que a energia solar é agora uma alternativa financeiramente acessível à energia da rede, tal instalação pode economizar dinheiro a médio prazo. A produção própria de energia solar pode trazer ainda mais vantagens em termos de custos, desde que o e-car tenha tecnologia de carregamento bidirecional. Em seguida, o veículo também poderia abastecer a rede elétrica da casa à noite com a energia solar armazenada durante o dia.
Apenas como um suporte
O princípio de autossuficiência já está sendo usado para estações de carregamento públicas. Por exemplo, um parque de recarga emblemático na rodovia A2020 que foi colocado em operação pela empresa de energia EnBW no final de 8 tem seu próprio teto solar, que serve como proteção solar e climática e também gera cerca de 38 kW de eletricidade verde em seu pico, que então também é usado nos tanques das terras dos E-Cars. No entanto, o teto é apenas uma espécie de suplemento, porque a eletricidade que é abastecida com e-cars no sistema continuará a vir da rede. Outra solução solar autossuficiente pode se tornar interessante para postos de abastecimento de hidrogênio em um futuro um tanto distante. A eletricidade da energia fotovoltaica também pode ser usada para a produção de hidrogênio diretamente no local, que é então alimentado por carros com células de combustível movidos a eletricidade. Um estudo apresentado em 2018 pelo Swiss EMPA (Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt) mostrou como isso poderia funcionar. O conceito prevê que os postos de abastecimento irão, no futuro, usar o excesso de energia para produzir independentemente vários tipos de combustível, como o próprio hidrogênio. Mas, de acordo com o estudo, provavelmente não será assim até 2035.
O hidrogênio produzido pela eletrólise seria, em última análise, apenas um meio de armazenamento que torna a energia solar disponível quando o sol não está brilhando. Parques de armazenamento que usam baterias de tração antigas de e-cars também buscam um objetivo semelhante. No futuro, as baterias descartadas devem ter uma segunda vida aqui. Em vez de descartá-los ou reciclá-los, eles são reciclados após a vida do carro. No final de 2020, a pioneira do carro elétrico, Renault, colocou esse sistema de armazenamento de bateria em operação em Elverlingsen, na Renânia do Norte-Vestfália. O sistema, instalado em uma antiga usina a carvão com os parceiros “The Mobility House” e “Fenecon”, agrupa 72 baterias de tração do carro elétrico Renault Zoe em uma bateria XXL com 3 megawatts-hora de capacidade de armazenamento. Um sistema semelhante já existe em Douai, na França. Mais estão a seguir. Os sistemas de armazenamento estacionário assumem várias tarefas no caminho para a transição de energia. Eles permitem que a energia de fontes renováveis seja temporariamente armazenada, a fim de preencher a lacuna entre o consumo de eletricidade e a geração de eletricidade. Além dos carros eletrônicos, as baterias gigantes estacionárias também podem fornecer energia solar às residências, que não agride o clima, à noite.