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domingo, 17 de julho de 2016

Aplicação de painéis fotovoltaicos em pavimentos de rodovias

Maurício Bernardes

As rodovias cobrem atualmente dezenas de milhões de quilômetros da superfície do nosso planeta sendo ocupadas por veículos apenas durante 10% do tempo.
Esta constatação acabou motivando estudos sobre a viabilidade da implantação de dispositivos para aproveitamento de energia solar por conversão fotovoltaica no pavimento de estradas, a exemplo do que vem sendo feito pela empresa americana Solar Roadways.
Em 2014, a pavimentação de uma pista de circulação de bicicletas na Holanda, com 70 m de extensão, foi a primeira aplicação do conceito no mundo. Usando faixas fotovoltaicas embutidas em pavimento de concreto e revestidas por uma camada de vidro temperado, o sistema foi responsável por uma produção média anual de 70kWh/m².
Nos últimos 5 anos, um outro estudo com perspectivas mais promissoras foi conduzido na França. Ele culminou com o anúncio do governo francês no início do ano dando conta de que o país irá pavimentar cerca de 1000 km de rodovias com sistemas de painéis fotovoltaicos. Em cinco anos os franceses esperam abastecer 5 milhões de pessoas com a implantação.
Ilustração do piso fotovoltaico em fase de implantação na França
Fruto da colaboração do Colas Group (conglomerado francês de empresas e líder mundial em infraestrutura de transportes) e do Instituto Nacional Francês de Energia Solar, o sistema concebido é formado por painéis fotovoltaicos de cerca de 6 mm de espessura com capacidade para suportar o tráfego pesado de rodovias sem ruptura e sem tornar as superfícies escorregadias.
Chamado de Wattway ®, é o primeiro piso fotovoltaico desenvolvido no mundo com a capacidade de ser instalado diretamente sobre a superfície de rodovias existentes incorporando uma nova função às estradas: geração de energia.
Antes da decisão de instalar em escala, as avaliações iniciais francesas submeteram o mecanismo a um ciclo de exposição equivalente à passagem de 1 milhão de veículos, volume de tráfego esperado em 20 anos de utilização de uma rodovia com tráfego normal. Nesta avaliação, o mecanismo manteve o desempenho e a integridade.
Cada painel tem 1,75 m x 0,70 m e 9kg de peso, sendo composto por um fino filme de silício policristalino capaz de se adaptar às dilatações do pavimento e às cargas de veículos, favorecendo a durabilidade do sistema.
Ilustração do piso fotovoltaico para rodovias criado pelo Colas Group e pelo Instituto Nacional Francês de Energia Solar (Wattway ®)
O filme fotovoltaico é coberto por resinas e polímeros que formam uma camada translúcida de proteção e que propicia um maior coeficiente de atrito da superfície na interação com os pneus dos veículos, equivalente ao obtido com o uso de pavimentos asfálticos tradicionais. As ligações elétricas foram idealizadas para que o sistema continue operando mesmo que alguma célula fotovoltaica pare de funcionar.
Excetuando o custo de instalação, o Colas Group estima que a tecnologia tenha um custo da ordem de 6 euros por Wp (watt pico - medida de geração de energia elétrica em determinadas condições de exposição das células fotovoltaicas à radiação solar).
Ilustração da módulo fotovoltaico para revestimento de pisos de rodovias desenvolvido pelo Colas Group e pelo Instituto Nacional Francês de Energia Solar (Wattway ®)
Wattway ® em números:
- 20 m² de Wattway ® (4 metros de extensão de uma rodovia) conseguem produzir energia para abastecer uma residência unifamiliar.
- 1 km de rodovia pavimentada com Wattway ® pode produzir eletricidade para iluminação pública de uma cidade com 5 mil habitantes, de acordo com a Agência Francesa de Meio Ambiente e Energia.
- 15 m² de Wattway ® conseguem produzir energia para todas as sinalizações semafóricas de um cruzamento.
Há, contudo, uma série de desafios para que a tecnologia seja disseminada e possa conquistar uma participação maior no mercado de energias limpas, principalmente os maiores custos e a menor eficiência das placas, se comparadas às regularmente utilizadas nas coberturas das edificações, que são dispostas com melhor orientação e apresentam melhores condições de ventilação (células fotovoltaicas normalmente têm aumento de eficiência com a diminuição da temperatura de sua superfície).
Por outro lado, como a necessidade e os recursos limitados acabam direcionando as inovações, acredito que em breve estaremos mais próximos da viabilidade da disseminação desta tecnologia.

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