O Santo Graal da eletromobilidade:
carros movidos a energia solar. Combustível grátis do céu. Dê adeus às preocupações com alcance e tempo de carregamento. Uma ideia simples, mas brilhante, que levou à falência duas empresas que a perseguiram . Sono Motors na Alemanha e Lightyear na Holanda. “Vimos que há muitas maneiras de arruinar o conceito.” Eles investiram tudo na construção de seus próprios carros solares e falharam. Então, qual é o grande problema dos carros solares? Primeiro precisamos entender como eles funcionam.
É por isso que estamos aqui em Aachen, na Alemanha, com a Solar Raceteam Sonnenwagen. “Então, este é um dos veículos elétricos mais eficientes do mundo?” “Sim. Quer dizer, você pode olhar para ele, certo? Parece uma mesa de pingue-pongue, basicamente. Então não tem muito em comum com o carro normal.” Este é Enno Dulberg. Em 2017 foi um dos membros fundadores da Team Sonnenwagen em Aachen. Uma equipe para participar de competições de corrida solar em todo o mundo. Por exemplo, na Austrália. “Parece um pouco com uma caixa de sabão.” “Sim, como uma banheira, você poderia dizer. E funciona assim também.”
“Então, quantos quilômetros pode sair dessa coisa?” “Depende. Depende totalmente do sol, certo? Se você estiver dirigindo sem sol, podem ser cerca de 600 quilômetros. É uma bateria bem pequena de seis quilowatts-hora. Mas se você tiver sol bom, sol direto, tipo, então você pode dirigir indefinidamente. Claro, depende da velocidade, certo? Tem uma velocidade máxima de 120 km/h e é coberto por quatro metros quadrados de células solares. E tem apenas três rodas com o motor diretamente na roda traseira. Para que o carro seja o mais eficiente possível, a aerodinâmica é fundamental.” “Só para vocês terem uma ideia de como isso é leve. Quando faço isso… como se todo o carro estivesse tremendo.” “Quanto isso pesa?” “Depende um pouco da química da bateria, mas algo em torno de 160 kg.” “De jeito nenhum!” “Sim. É puramente feito de fibra de carbono. Tudo é fresado em titânio ou alumínio LME. Fibra de carbono. Portanto, peso leve é definitivamente a melhor opção, porque todo o resto oferece mais resistência ao rolamento.
Mais resistência ao rolamento precisa de mais energia.
” O primeiro carro solar era ainda mais leve. Em 1955, William G. Cobb, da General Motors, projetou o Sunmobile. Mais ou menos do tamanho de suas mãos. Em 1962, este modelo Baker de 50 anos foi equipado com células solares. Em 1980, pesquisadores da Universidade de Tel Aviv deram à luz ao Patinho Feio. Um carro minúsculo com painéis solares no teto e no capô. Mas construir carros solares é um pouco mais complicado do que simplesmente colocar células solares em um carro minúsculo.
O primeiro grande desafio é o ângulo do sol.
As células solares geram mais energia quando os painéis estão perpendiculares ao sol. É por isso que alguns parques solares giram ao longo do dia. em condições menos ideais. A menos que você possua um carro de competição durante as paradas obrigatórias durante a corrida, eles podem abrir o capô. “Então, você para, abre o capô e basicamente tem o ângulo perfeito para o sol brilhar nele.” O segundo desafio é que você precisa usar células solares especiais. Esses custam cerca de 35 mil. “No topo, temos todas as células monocromáticas de silício cristalino.” “Quão eficientes são essas células?” “São cerca de 25%. E cerca de quatro metros quadrados.
Portanto, isso proporciona uma produção de pico aproximada de quatro quilowatts-hora.” “Essas são as mesmas células que estão nos telhados hoje em dia, por exemplo?” “Esse você encontra em telhados, por exemplo. Mas a diferença aqui é o encapsulamento, certo? Esse é um encapsulamento muito eficiente que retém a luz um pouco melhor do que você encontra no material do telhado. E também os carros solares comerciais que virão em breve – tem que ser mais durável. Não arranhe tão rápido. E porque, como eu disse, não queremos que você nem toque neles. ” Mas o verdadeiro ponto crucial dos carros solares comerciais é que eles são muito mais pesados do que este carro de corrida – e a energia solar só pode produzir uma determinada quantidade de energia.
O Carregamento das Baterias
É por isso que fazê-los funcionar apenas com energia solar é muito, muito difícil. Como qualquer outro veículo elétrico, eles também possuem baterias que podem ser recarregadas na rede. Mas as células solares foram, na verdade, onde começou a falência de start-ups de automóveis solares como a Sono Motors da Alemanha e a Lightyear da Holanda. Porque fabricar essas células é bastante complexo. Normalmente os painéis solares são retos, mas nos carros solares eles precisam ser curvos. “A eletrônica se torna um desafio maior quando a superfície é bastante curva.” Este é Lex Hoefsloot.
Cofundador da Lightyear. Ele também vem das corridas de carros solares. “Porque então uma célula solar olha para o sol de uma maneira diferente da outra célula solar e então você precisa de uma eletrônica complexa para ainda obter a maior parte do rendimento do painel solar.” Mas esse não é o único desafio: as células devem ser robustas e não devem estilhaçar se o carro bater. E integrá-los numa peça automóvel também não é fácil. “Então, você começa com vidro.
Depois, o que você adiciona é uma espécie de folha traseira condutora. Basicamente, uma placa de circuito impresso, mas flexível, e então você escolhe e coloca as células solares em cima dessa placa de circuito impresso.” Comprando as máquinas, comprando os materiais, desenvolvendo processos de fabricação e depois de fazer tudo isso, você precisa certificar as peças do seu carro solar recém-desenvolvidas para as ruas do dia a dia. E tudo isso custa muito dinheiro. A Sono Motors precisaria de 200 a 300 milhões de euros apenas para entrar em produção em massa. Sem dinheiro de bolso para start-ups. Mas as células solares são apenas uma parte do quebra-cabeça, sendo a outra parte quantos quilômetros você realmente percorre com ela.
O tamanho do painel solar
E há muitas coisas a considerar. O tamanho do painel solar: Maior significa mais energia gerada. A localização no globo: Alguns países recebem mais sol do que outros. Época do ano, claro. Sombreamento, poeira nos painéis, envelhecimento dos painéis solares o que os torna menos eficientes e mais. Agora, existem estudos que levam em consideração algumas coisas, mas não todas. E são principalmente cálculos, e não testes de longo prazo do mundo real.
Tenha isso em mente. Então, quantos quilômetros você sai disso? Bem, isso varia. Qualquer coisa de 293 km no limite inferior a 3.400, até 5.100 quilômetros por ano. Um problema é que todos esses estudos assumem parâmetros diferentes, como tamanho do painel solar, possível produção de energia, se há sombra ou não. Apenas como um exemplo de quanta diferença isso faz. Ao aumentar a área fotovoltaica apenas em meio metro quadrado, você já obtém 2.078 km2 em vez de 1.444 km2 por ano. Foi isso que a Sono Motors e a Lightyear fizeram. Eles aumentaram o tamanho do painel solar. Sono optou por seis e Lightyear por cinco metros quadrados.
Os alcances projetados eram de 34 ou 70 km por dia. Ambas promessas que não puderam ser cumpridas. Sono não conseguiu levantar dinheiro suficiente. A empresa está se reestruturando e vendendo suas capacidades de fabricação de automóveis. A Lighyear subestimou os custos de fabricação. Eles planejavam vender seu Lightyear 0 por 120.000 EUR, mas aumentaram para 250.000 EUR devido às peças caras do carro. Eles pediram falência em 2023. “É um veículo exclusivo de volume muito baixo que quando os mercados financeiros mudam e há muito foco na margem real que o produto está gerando, então aquele projeto não é o ajuste perfeito para o mercado. é por isso que tivemos que reestruturar.” Eles agora estão tentando construir um carro mais barato chamado Lightyear 2.
Mas ainda procuram parceiros e investidores. A start-up norte-americana Aptera Motors, que fechou em 2011 por falta de fundos, mas regressou em 2019 com novos financiadores, também parece óptima no papel: 643 quilómetros de autonomia, 64 quilómetros adicionais por dia, custos abaixo de 40.000 dólares. Mas quando a NBC testou um protótipo: “Nosso modelo de teste tinha algumas falhas óbvias e mal conseguia subir a colina sem superaquecer”. “Acho que você é a primeira pessoa a subir uma colina com isso.” “Opa. Não é uma boa aparência!” Mas na verdade já existem carros solares nas estradas. Bem… TIPO de carro solar. O Hyundai Sonata, por exemplo.
Um carro híbrido com teto solar que, em condições IDEAIS, lhe dará de três a quatro quilômetros extras por dia.
Sim. É mais um recurso de design interessante. Conversando com especialistas do setor e fornecedores de automóveis, os grandes fabricantes de automóveis estão considerando principalmente os tetos solares como opcionais. Portanto, é realmente difícil projetar quantos veículos serão realmente equipados com isso. “Se não mudarmos fundamentalmente a aparência dos carros, o impacto dos painéis solares nos carros será sempre bastante limitado. Mas o que acontece se explodirmos um parâmetro completamente fora de proporção?” Algo que está sendo testado neste momento pelo fabricante de caminhões Scania na Suécia em colaboração com a Universidade de Uppsala.
Um teste no mundo real que está em andamento desde setembro de 2023. Em vez de dois metros quadrados como a maioria dos carros, o caminhão híbrido tem 113 metros quadrados de células solares que carregam uma bateria no trailer. Para uma estimativa de 5.000 km de autonomia adicional por ano. “Esperamos talvez algo em torno de cinco a dez por cento da energia que poderia vir da energia solar. E devemos dizer que isso também ocorre na Suécia, que talvez não seja o melhor lugar para testar isso.” Este é Erik Johansson. Ele lidera o estudo e é responsável pela coleta de dados científicos. “O que estamos vendo até agora parece ser bastante semelhante ao que realmente esperávamos. Então, isso é quase surpreendentemente semelhante.”
Eles até calcularam os números para o sul da Europa, e isso poderia produzir o dobro de energia. Portanto, existem alguns ótimos casos de uso para energia solar. Quando os veículos são muito leves e são implantados em regiões ensolaradas. Como aqui em Túnis com estes triciclos de entrega ou estes pequenos autocarros para transporte público na Nigéria que funcionam principalmente com energia solar. “Carros solares. Dois fabricantes quase faliram. Não sabemos quanta energia vamos extrair disso e até que ponto. Hoje, você já pode colocar um painel solar no telhado e alimentar seu veículo elétrico. É verdade. O teto do seu carro é um peso morto que pode ser usado de outra forma, mas até que isso tenha impacto, vai levar muito tempo. “Se você gostou do artigo, compartilhe e se inscreva em nosso canal.
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