Projetos experimentais de estradas solares se multiplicarão em todo o mundo em alguns anos: o potencial é infinito, as dúvidas são muitas

Pense nos quilômetros e quilômetros de estradas em todo o mundo: e se essas estradas gerassem energia?

Segundo algumas estimativas, aproximadamente de 0,2 a 0,5% da área terrestre do mundo é coberta por estradas. Espera-se que esse percentual aumente em 60% até 2050. É uma parte significativa do território retirado da natureza, gerando um forte impacto ambiental.

Seria possível reverter esse impacto e transformá-lo em um impacto positivo para o meio ambiente? Alguns painéis fotovoltaicos de última geração, dirigíveis e hiper-resistentes, poderiam transformar esses trechos de asfalto em enormes geradores de energia.

Na China, uma das primeiras rodovias solares do mundo está tomando forma. Poderia a rodovia com painel solar ser a usina do futuro?

exemplo pista solar-road

Exemplo de um dos primeiros projetos pilotos

A invenção das Solar Roadways americanas

Solar Roadways, ou estrada fotovoltaica, é um sistema modular inventado nos EUA pelo engenheiro americano Scott Brusaw, especializado em eletrônica e eletrotécnica.

Os painéis solares foram especialmente projetados para serem pisos e calçadas. Apesar de só estarem disponíveis no futuro para as autoestradas, as aplicações piloto para estacionamentos e estradas de baixo tráfego já foram implementadas.

A invenção também despertou grande interesse na administração federal, que já obteve financiamento através do Departamento de Transportes dos Estados Unidos, com vários protótipos usados para descobrir plenamente todo o seu potencial.

Os painéis contêm:

  • luzes de LED para criar linhas e sinais sem tinta;
  • elementos de aquecimento para evitar o acúmulo de neve e gelo;
  • microprocessadores, o que os torna inteligentes. Isso permite que os painéis comuniquem entre si, bem como com uma estação central de controle e os veículos.

Os painéis são feitos de vidro temperado especialmente formulado, podendo suportar o peso de pequenos caminhões, e têm uma superfície tratada semelhante ao asfalto.

Cada painel tem dimensões de 2 m x 2 m e é composto por quatro camadas:

  • a primeira camada superior, composta por uma liga de vidro especial, é translúcida e resistente, capaz de suportar grandes pesos e condições ambientais extremas, e também permite que a luz solar a atravesse.
  • As células solares que captam a luz são colocadas em uma camada central. Elas são integradas por luzes LED para iluminação e sinalização.
  • A camada inferior é composta por um material impermeável, que serve também para a instalação de cabos para a distribuição da energia produzida.
  • Tudo será apoiado no asfalto pré-existente ou, alternativamente, em um suporte feito de materiais reciclados.

O projeto Solar Roadways foi testado e instalado em Idaho (EUA) com cerca de 70 quilômetros de estradas próximas a Sandpoint, agora em estudo, para ver se ela pode ser replicada em todas as estradas dos EUA.

componentes painéis solares solar road

As 4 camadas que compõem as estradas solares

As vantagens das estradas solares

Aproveitamento do solo já cimentado

Um dos principais obstáculos no uso de energia renovável produzida pela energia solar é a quantidade de espaço físico a ser ocupado por painéis e células, agravando o problema do consumo excessivo de energia e solo.

É para lidar com esse consumo excessivo de espaço livre que temos que instalar painéis fotovoltaicos em áreas que não são muito utilizáveis, como os telhados de nossas casas, escritórios ou estacionamentos. Lembre-se que o propósito das energias renováveis é ser ambientalmente sustentável, então a ocupação do solo verde para o seu funcionamento atenuara seus efeitos benéficos.

Através da “cobertura” de estradas existentes, a produção de energia renovável aumentaria dramaticamente, os benefícios ambientais seriam consideráveis. O potencial desta tecnologia e este novo uso de painéis fotovoltaicos poderiam transformar o mundo que conhecemos.

Iluminação integrada na estrada

Como não é possível “pintar” as faixas brancas nos painéis solares de rua, a solução adotada é simples e eficaz: integrar nos painéis as faixas de LED. Isso permitiria resolver o problema das faixas e integrar um mínimo de iluminação nas faixas.

iluminação led solar road

Iluminação LED e sistema de sinalização inteligente

Sensores que destacam objetos ou pessoas nas estradas

A grande oportunidade de instalar e cobrir painéis fotovoltaicos nas estradas é criar verdadeiras estradas inteligentes. Por exemplo, a possibilidade de integração nas pistas e nos painéis de sensores de peso já está sendo estudada. Quando uma pessoa, um objeto ou um animal atravessa a estrada, os sensores colocados nos painéis iriam ativar-se iluminando a parte da estrada e limitando o risco de acidentes.

Também seria possível usar estradas como telas, com as quais enviar ou modificar mensagens ou sinais de trânsito, inserindo uma parada ou um aviso de trabalho em andamento para os motoristas.

exemplo sensores de perigo solar road

O sistema com sensores que indica obstáculos na pista

Os limites que bloqueiam sua disseminação

Os custos de construção e manutenção

Embora os custos possam ser reduzidos pela instalação dos painéis acima das estradas existentes, o único preço de compra desse tipo específico de painéis é enorme. Por exemplo na Normandia, onde o primeiro trecho da estrada francesa foi instalado, o custo foi de 5 milhões de euros por quilômetro para apenas uma pista!

As críticas e dúvidas que acompanham esses caminhos experimentais são, na verdade, sustentabilidade financeira, por causa dos altos custos de instalação, mas também pelos custos de manutenção muito baixos, todos em comparação com os rendimentos muito altos do ponto de vista energético.

A baixa produtividade

exemplo painéis solares solar-road

Os painéis modulares horizontais que aderem ao asfalto

Os painéis de uma estrada solar são aderentes e bem fixos à superfície da estrada, estão sujeitos a sombreamento não apenas devido aos objetos ao redor, mas também aos carros que passam pela própria estrada. Por essa razão, mesmo que um dia essas tecnologias sejam difundidas, elas nunca serão instaladas em áreas com muito tráfego ou, por exemplo, em estradas próximas a florestas ou arranha-céus, portanto, seu uso sempre será limitado a porções de estrada claras nas laterais e bem expostas à luz do sol.

Permanece sempre o problema de que, sendo horizontal, a produção de energia será ótima apenas nas horas centrais do dia, enquanto diminuirá quando o sol começar a cair em direção ao horizonte.

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