Uma van elétrica equipada com aproximadamente 15 m² de painéis fotovoltaicos conseguiu gerar energia suficiente para acrescentar cerca de 530 km à sua autonomia durante quatro meses de testes. O ganho correspondeu a aproximadamente 30% dos 1.750 km percorridos no período e parece comprovar que transformar a carroceria de um elétrico em uma pequena usina solar funciona. O problema é que o veículo ficou estacionado cerca de 93% do tempo e foi posicionado para aproveitar o máximo possível da radiação solar.
A ideia de um carro elétrico capaz de produzir parte da própria energia parece uma combinação natural.
Se o veículo já utiliza eletricidade, por que não aproveitar teto, capô e outras partes da carroceria para instalar células fotovoltaicas e reduzir a dependência da tomada?
Essa pergunta levou diferentes fabricantes e startups a desenvolver veículos solares. Mas um experimento realizado na Alemanha ajuda a mostrar tanto o potencial quanto as limitações dessa solução.
Pesquisadores transformaram uma van elétrica StreetScooter em um laboratório sobre rodas, instalando aproximadamente 15 m² de painéis solares no teto e nas laterais.
A potência total do sistema chegava a 2,18 kW.
Energia solar acrescentou cerca de 530 km
Durante quatro meses de testes, entre abril e julho de 2021, os painéis produziram aproximadamente 129 kWh de energia utilizável pela bateria de tração.
No período, a van percorreu 1.750 km.
Segundo os resultados apresentados, a energia solar correspondeu a aproximadamente 530 km adicionais, ou cerca de 30% da distância percorrida.
Isoladamente, o número é expressivo. Na prática, porém, existe uma condição fundamental para interpretá-lo corretamente.
A van permaneceu estacionada durante aproximadamente 93% do período analisado.
Além disso, foi posicionada de maneira favorável à incidência solar e o experimento ocorreu justamente entre abril e julho, período de elevada disponibilidade de energia solar no hemisfério norte.
Ou seja: o resultado não significa que instalar painéis em qualquer automóvel elétrico aumentará sua autonomia em 30%.
O carro produz energia enquanto está parado
Existe uma característica interessante na energia solar automotiva: o veículo não precisa estar circulando para produzir eletricidade.
Na verdade, determinadas aplicações podem aproveitar melhor o sistema justamente quando permanecem longos períodos estacionadas ao ar livre.
Isso ajuda a explicar por que o conceito pode fazer mais sentido em vans de serviço, veículos comerciais, motorhomes, ônibus e outras aplicações com grande superfície disponível.
Nesses casos, a energia captada também não precisa necessariamente ser utilizada apenas para movimentar o veículo.
Ela pode alimentar sistemas auxiliares, climatização, equipamentos embarcados ou reduzir parte da energia retirada da bateria de tração.
Por que não cobrir todos os elétricos com painéis?
O problema fundamental é a relação entre área disponível e energia necessária para movimentar um automóvel.
Mesmo cobrindo teto e laterais, a StreetScooter utilizada no experimento conseguiu instalar cerca de 15 m² de painéis. Em um automóvel convencional, a superfície aproveitável seria normalmente menor.
Há ainda outra dificuldade: um carro real não permanece constantemente na posição ideal em relação ao sol.
Ele pode ficar na sombra, dentro de uma garagem, entre prédios ou circular em horários e condições meteorológicas pouco favoráveis à geração fotovoltaica.
Além disso, integrar células solares à carroceria acrescenta componentes, eletrônica, custo e complexidade construtiva.
Por isso, a indústria encontrou outro caminho para ampliar a autonomia: reduzir o consumo de energia do próprio veículo e melhorar as baterias.
Eficiência ganhou a corrida contra o painel solar
Desde o experimento de 2021, baterias, aerodinâmica, gerenciamento térmico, motores e eletrônica de potência evoluíram.
O resultado aparece na autonomia dos modelos mais eficientes.
Em teste recente realizado pela Associação Automobilística Norueguesa (NAF), citado no material, um BMW iX3 percorreu 781 km em condições reais antes de esgotar sua bateria.
A comparação não significa que uma tecnologia substitua diretamente a outra. Ela mostra que reduzir as perdas e armazenar mais energia continua sendo uma maneira muito eficaz de aumentar a distância percorrida.
Cada melhoria aerodinâmica, redução de massa ou aumento da eficiência do sistema de propulsão beneficia o automóvel durante toda a utilização.
O painel solar, ao contrário, depende permanentemente da disponibilidade de radiação.
Mas a ideia do carro solar ainda não morreu
Isso não significa que integrar geração fotovoltaica aos veículos tenha perdido sentido.
O desenvolvimento continua justamente porque as células solares também podem evoluir.
Materiais mais leves, células mais eficientes e soluções capazes de acompanhar as formas da carroceria podem melhorar a relação entre área, massa, custo e energia produzida.
A Mercedes-Benz, por exemplo, pesquisa conceitos envolvendo materiais fotovoltaicos aplicados à superfície do automóvel.
Mas talvez a aplicação mais interessante não esteja no objetivo de transformar todo carro elétrico em um veículo capaz de recarregar completamente sua bateria pelo sol.
O potencial pode estar em produzir alguns quilômetros adicionais por dia ou alimentar sistemas auxiliares sem retirar essa energia da bateria principal.
Mecânica Online® com Tarcisio Dias – Os 30% de autonomia adicional chamam atenção, mas são justamente o tipo de número que precisa ser interpretado tecnicamente. A energia não surgiu enquanto a van percorria 1.750 km. Ela foi acumulada ao longo de quatro meses, durante os quais o veículo permaneceu estacionado aproximadamente 93% do tempo.
Esse detalhe muda completamente a leitura.
Os painéis tinham 2,18 kW de potência instalada, mas potência não é energia. Para produzir os 129 kWh utilizados pela bateria foi necessário acumular geração ao longo de muitas horas de exposição solar.
É por isso que comparar diretamente um painel de 2,18 kW com um carregador de 22, 50 ou 150 kW pode levar a uma conclusão errada. O painel trabalha lentamente durante muitas horas; o carregador transfere grande quantidade de energia em um período muito menor.
Há ainda uma questão física difícil de contornar: a área disponível no automóvel é pequena. Uma residência pode receber dezenas de metros quadrados de painéis orientados de maneira adequada. Um carro possui poucos metros quadrados aproveitáveis, muda constantemente de direção e muitas vezes fica estacionado em locais cobertos.
Por isso, o futuro da energia solar automotiva talvez seja mais interessante quando deixamos de perguntar “ela consegue substituir a tomada?” e passamos a perguntar “quanto consumo da bateria ela consegue evitar?”
Em uma van refrigerada, por exemplo, energia solar pode auxiliar sistemas embarcados. Em um motorhome, pode sustentar equipamentos durante períodos estacionados. Em veículos comerciais que passam muitas horas ao ar livre, alguns quilowatts-hora recuperados diariamente podem se acumular ao longo do ano.
No automóvel particular, entretanto, melhorar aerodinâmica, bateria, pneus, eletrônica de potência e eficiência do motor ainda oferece benefícios independentemente de o dia estar ensolarado ou de o carro estar dentro da garagem.
O experimento alemão, portanto, não prova que o carro solar fracassou. Mostra algo mais interessante: a tecnologia funciona, mas precisa ser aplicada onde as condições físicas realmente jogam a favor dela.
Para acompanhar como energia solar, baterias e eficiência estão mudando a engenharia dos veículos elétricos, siga @tarcisiomecanicaonline.
Retrovisor Mecânica Online® – Entenda o que está por trás da notícia
- 15 m² de painéis – Foi aproximadamente a superfície fotovoltaica instalada no teto e nas laterais da StreetScooter experimental.
- 2,18 kW – Era a potência combinada do sistema solar instalado na van.
- 129 kWh – Foi a energia utilizável para tração produzida durante os quatro meses analisados.
- 530 km – Corresponde à autonomia adicional atribuída à energia solar durante o experimento.
- 30% exige contexto – O ganho foi calculado sobre apenas 1.750 km percorridos e em condições especialmente favoráveis à geração.
- 93% parada – A van permaneceu estacionada durante a maior parte do período, permitindo acumular energia enquanto não circulava.
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- kW – Mede potência, ou seja, a velocidade com que a energia pode ser produzida ou transferida naquele momento.
- kWh – Mede quantidade de energia. Uma bateria de 60 kWh, por exemplo, pode armazenar uma quantidade nominal de energia equivalente a essa capacidade.
- Painel fotovoltaico – Dispositivo que converte diretamente parte da radiação solar em energia elétrica.
- Eficiência energética – Relação entre a energia disponível e o trabalho efetivamente realizado; em um elétrico mais eficiente, a mesma quantidade de energia permite percorrer uma distância maior.
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