Veículos elétricos movidos a energia fotovoltaica podem ter até 30% mais alcance

Os carros solares e sua inovação em relação aos veículos elétricos.

A energia fotovoltaica é obtida a partir da captação dos raios solares por placas fotovoltaicas. A tecnologia permite a conversão de parte da luz solar em eletricidade, que pode ser utilizada para alimentar o veículo.

No entanto, a quantidade de energia gerada pode não ser suficiente para alimentar o veículo em dias nublados ou em regiões com pouca incidência solar.

Algumas desvantagens dos veículos movidos a energia solar são:

Dependência das condições climáticas

Custos de aquisição mais altos que um carro elétrico tradicional

Tecnologia ainda não aperfeiçoada para produção em massa

Uma equipe de pesquisa europeia instalou painéis solares em um veículo elétrico comercial leve e testou seu desempenho por quatro meses. O veículo conseguiu estender o alcance em 530 km, embora nem todos os painéis tenham contribuído igualmente. A eficiência do sistema foi medida em até 66%. O EV conta com potência máxima dos módulos fotovoltaicos de silício wafer M2 de 2.180 W.

Pesquisadores da Alemanha e da Holanda montaram módulos fotovoltaicos em um veículo elétrico comercial leve (VE) e mediram seu desempenho ao longo de quatro meses.

Durante esse período, o VE fez viagens diárias de 45 minutos da casa de um pesquisador na área de Hannover, na Alemanha, até o Instituto de Pesquisa de Energia Solar Hamelin (ISFH), permaneceu estacionado lá por algumas horas e depois voltou para casa à tarde pelo restante do dia antes de ser carregado na rede.

O EV conta com potência máxima dos módulos fotovoltaicos de silício wafer M2 de 2.180 W, sendo 875 W no teto, 215 W na parte traseira e 545 W nos lados esquerdo e direito. Os módulos do teto foram conectados individualmente a 5 MPPTs separados, enquanto no resto do EV, cada dois módulos foram conectados em série a um único rastreador MPPT. Todos os MPPTs foram conectados à bateria LV e ao conversor DC-DC, que forneceu energia para a bateria HV do veículo.

“Apresentamos uma análise mais detalhada e estatisticamente sólida ao longo de um longo período de 4 meses de abril a julho de 2021”, disseram os cientistas. “O foco estará em componentes individuais no sistema, como módulos fotovoltaicos, MPPTs, bateria de buffer de baixa tensão (LV), conversor DC-DC, bateria de tração de veículo de alta tensão (HV) e as perdas gerais que ocorrem no sistema”.

A eficiência geral do sistema, considerando vários estágios de conversão de energia, perdas de carga/descarga da bateria e perdas auxiliares, foi de 60,44% para estacionamento ISFH, 65,05% para estacionamento residencial e 66,26% para viagens. Com base no consumo médio por quilômetro de todas as viagens e na energia fotovoltaica total injetada na bateria, a equipe estimou que a eletricidade fotovoltaica contribuiu com 530 km para o alcance do EV durante o período medido, o que é 30% da distância total de 1750 km.

Suas descobertas foram apresentadas em “Performance Analysis of an Onboard PV System on a Demonstrator Light Commercial Vehicle in Hannover, Germany”, publicado em Progress in Photovoltaics. Cientistas do Instituto de Energia, Materiais e Dispositivos da Alemanha – Fotovoltaica (IMD-3), do Instituto de Pesquisa em Energia Solar de Hamelin (ISFH) e da Universidade de Tecnologia de Eindhoven, na Holanda, conduziram o estudo.

A ideia de um carro movido a energia solar já foi explorada antes. A General Motors apresentou o Sunmobile na década de 1950, e a holandesa Lightyear lançou o modelo One em 2022, mas nenhum desses projetos alcançou produção em larga escala. Agora, a startup californiana Aptera promete mudar esse cenário com seu novo veículo, apresentado na Consumer Electronics Show (CES), a maior feira de tecnologia do mundo.

O modelo da Aptera é um veículo elétrico ultraleve, feito de fibra de carbono e vidro, e tem apenas três rodas. Sua carroceria conta com painéis fotovoltaicos, que permitem uma recarga solar suficiente para percorrer até 64 km por dia. A autonomia total chega a 643 km, e o consumo é de apenas 6,2 kWh a cada 100 km, um feito possível graças ao seu design aerodinâmico avançado. Com um coeficiente aerodinâmico (Cx) de apenas 0,13 – o mais baixo entre veículos de passeio em produção –, o Aptera exige menos esforço para romper a resistência do ar. Esse desempenho foi alcançado com testes no túnel de vento da renomada empresa Pininfarina.

Por dentro, o carro adota um estilo minimalista, com um volante de aro cortado e uma central multimídia. Projetado para ser um sEV ("solar electric vehicle"), ele acomoda apenas duas pessoas.

O interesse pelo modelo já é significativo: 48 mil unidades foram reservadas, com preços a partir de US$ 40 mil. A Aptera planeja iniciar a produção em 2025, com as primeiras entregas previstas para o final do ano.

A startup tem uma trajetória cheia de desafios. Fundada no fim dos anos 2000, chegou a encerrar suas operações antes de ser adquirida por investidores chineses. Retomou suas atividades em 2019 e, desde então, trabalha no desenvolvimento desse modelo. Resta saber se, desta vez, conseguirá transformar sua visão em realidade ou se seguirá o destino de projetos ambiciosos que nunca chegaram ao mercado.  (pv-magazine-brasil)