Os Estados Unidos vão destinar US$ 7,5 bilhões para a construção de uma rede nacional de 500 mil estações de carregamento rápido para veículos elétricos até 2030. Atualmente, são 43 mil estações, de acordo com o departamento de energia do país. Mas isso resolveria apenas parte do problema, porque o tempo de recarga ainda é longo. A mudança radical na próxima década poderá vir por meio de estradas que recarregam carros em movimento, usando energia por indução.
Em julho, o Departamento de Transportes do Estado de Indiana e a Universidade de Purdue anunciaram planos para desenvolver o primeiro trecho de rodovia de concreto com carregamento sem fio.
O projeto está sendo assumido por um centro de pesquisa de engenharia denominado Aspire, iniciais em inglês de Promoção da Sustentabilidade por meio de Infraestrutura Elétrica para a Eletrificação de Estradas.
“Uma das principais barreiras para a eletrificação é a ansiedade da duração da bateria (causada pelo medo do usuário de ficar sem energia no meio do caminho). Essa tecnologia tem como objetivo resolver esse problema”, disse a professora da Universidade Lyles de Engenharia Civil e diretora do campus Aspire da Universidade de Purdue, Nadia Gkritza. “A ideia é trazer a carga ao veículo em vez de fazer com que o veículo pare nas estações”, detalha.
Como funciona
O projeto usará tecnologia de concreto magnetizável, desenvolvida pela empresa alemã Magment. A tecnologia funciona adicionando- pequenas partículas de ferrita reciclada (cerâmica feita a partir da mistura de óxido de ferro com elementos como níquel e zinco) a uma mistura de concreto que é energizada por meio de corrente elétrica. Isso cria um campo magnético que é transmitida ao veículo.
De acordo com o professor da Escola Familiar Elmore de Engenharia Elétrica e de Computação em Purdue, Dionysios Aliprantis, a transmissão é feita por uma placa com cerca de 3,6 metros de comprimento por 1,2 metros de largura instalada a alguns centímetros da superfície, com bobinas conectadas à rede elétrica.
A rede seria formada com a instalação de vários desses transmissores, de modo a permitir uma transferência contínua de energia. Já o receptor ficaria na parte inferior do automóvel.
Fase inicial
O projeto ainda está em fase inicial de testes. Primeiramente, é necessário saber se os dispositivos suportam a pressão exercida por caminhões, para ver se o pavimento irá durar.
Outro teste avaliará a capacidade do sistema de transferir altos níveis de energia sem fio. Embora a ideia seja semelhante a telefones celulares que se carregam sem fio, há uma diferença significativa, porque a distância entre a base e o receptor no veículo será de 25 a 40 centímetros.
Nos próximos dois anos, após a validação da tecnologia nos testes de laboratório, o Departamento de Transporte de Indiana construirá uma bancada de teste de 400 metros, onde engenheiros examinarão a capacidade da estrada eletrificada para fornecer alta potência a caminhões.
“Queremos ir devagar, fazer testes e pilotos”, disse Gkritza. “Nossa meta é dentro de quatro a cinco anos ter um teste mais longo em uma rodovia interestadual”, completou.
As estimativas de custo para eletrificar estradas em ambas as direções variam de US$ 1,1 milhão a US$ 2,8 milhões por quilômetro.
Além dessa iniciativa, há experimentos similares também no estado do Michigan, caso de um projeto piloto que prevê um trecho indutivo de 1,6 km. A Universidade do Estado de Utah também desenvolve projeto semelhante.
Tecnologia vai exigir mudanças no veículo
“Eu adoraria ver isso funcionar, mas essa tecnologia está em estágio inicial e exige que os carros sejam reprojetados. Não é algo simples”, disse o analista e consultor de energia no Instituto Rocky Mountain, Chris Nelder.
O grande desafio está do lado do veículo, concordou o presidente-executivo e cofundador da Magment, Mauricio Esguerra. “A indústria automotiva está tão ocupada em fazer baterias que confrontá-los agora com essa carga indutiva é algo longínquo. O espírito deste projeto é se concentrar primeiro nos desafios técnicos e demonstrar que ele funciona”, destacou.
Professor e diretor de engenharia e políticas públicas do grupo de eletrificação de veículos na Universidade Carnegie Mellon, Jeremy J. Michalek, sugere que a tecnologia pode ser mais útil para caminhões do que para carros de passeio, comumente utilizados em cidades. “Para caminhões que sempre percorrem longas distâncias, a recarga na estrada visa resolver um problema real”, completou.
A equipe da Escola Familiar Elmore de Engenharia Elétrica e de Computação em Purdue está ciente dos desafios, mas otimista com a iniciativa. “Os obstáculos técnicos que precisamos superar não são intransponíveis”, disse o professor Dionysios Aliprantis.
No entanto, ele alerta que há barreiras regulatórias: “Em Indiana, se o indivíduo não for concessionário de serviços públicos, não poderá revender eletricidade.”
Além disso, as redes também precisarão aumentar a capacidade para atender à demanda que será criada.
Kerry Hannon
Tradução de Anna Maria Dalle Luche, do Estadão
