Rodovia fotovoltaica

Uma rodovia fotovoltaica é uma superfície de estrada que gera eletricidade através de energia solar fotovoltaica. Uma proposta atual são painéis de dimensão 3,658 m x 3,658 m, incluindo painéis solares e sinalização de LED. O conceito envolve a substituição da cobertura do solo atual de autoestradas, rodovias, estacionamentos, calçadas, e etc por esse sistema.^[1]

O Departamento dos Transportes dos Estados Unidos premiou a companhia Solar Roadways Incorporated com um contrato de pesquisa de 100 mil dólares em 2009. Esse contrato de Pesquisa de Inovação em Pequenos Negócios (PIPN) possibilitou à Solar Roadway criar protótipos de painéis solares para a estrada.^[2][3] O conceito também tem sido aplicado à iluminação.

Após a conclusão bem-sucedida da fase 1 do contrato PIPN, Solar Roadways Inc. anúncio um prêmio, dado pela Administração Federal das Rodovias, de 750 mil dólares, que será utilizado para alcançar a fase 2 do contrato, um estacionamento fotovoltaico.^[4] Construído com múltiplos painéis de 12 x 12 polegadas, esse "estacionamento inteligente", também terá auto-aquecimento em tempo frio para derreter neve e gelo. Uma camada com leds integrados será aplicada para criar avisos de trânsito e faixa de pedestres, e a energia elétrica residual será utilizada para recarregar os veículos elétricos e terá um percentual enviado para a grade de energia pública. Os componentes elétricas serão encaixados entre camadas de extrema durabilidade.

Uma rodovia fotovoltaica é uma estrutura com uma série de painéis solares voltados para a superfície. A ideia é substituir rodovias asfaltadas baseadas em petróleo, estacionamentos e qualquer tipo de estrada por painéis solares que coletam a energia para ser usada em casas, indústrias, escolas, enfim, por toda a sociedade, além de armazenamento energético. Essa tecnologia permite, em certa escala, substituirmos os combustíveis fósseis na geração de eletricidade, cortando os gases do efeito estufa e impulsionando o desenvolvimento sustentável.

Estacionamento, avenidas e rodovias são alguns dos diversos alvos dessa categoria de painéis solares. Caso todo o sistema de autoestradas dos Estados Unidos fosse coberto com os painéis da Solar Roadways, haveria uma produção de eletricidades mais de três vezes superior o que o país consome atualmente (esse total corresponde a 70% das necessidades energéticas de todo o mundo).^[5]

Os protótipos existentes do painel consistem em três camadas:

1. A camada superficial da rodovia - translúcida e de alta resistência, sendo áspera o suficiente para fornecer a tração necessária, porém permitindo que a luz solar passe e chegue até as células do coletor solar, ainda sendo composto por leds e um componente responsável pelo aquecimento. Essa camada tende ser capaz de lida com veículos de carga super-pesada da atualidade, e ainda possuir proteção contra as adversidades atmosféricas, como a chuva, para evitar que a camada eletrônica abaixo sofre algum dano.
2. Camada eletrônica - Contem uma placa com microprocessador e um circuito de apoio, que servem para detectar cargas pesadas na superfície do painel e para controlar o componente de aquecimento; esse último tem a função de eliminar ou reduzir a neve e o gelo, o que também será útil para reduzir os fechamentos temporários de escolas e comércio devido ao mau tempo (em países de clima frio). O microprocessador controla a iluminação, comunicação, monitoramento e etc. Com um dispositivo de comunicação a cada três metro, uma rodovia fotovoltaica será também um sistema de estradas inteligentes.
3. Camada de base - Enquanto a camada eletrônica coleta a energia do sol, é a camada da base a responsável pela distribuição geral, de energia e de sinais de dados (smartphone, Televisão, internet, drones, etc) para todas as casas, empresas e instituições públicas que estejam conectadas à rodovia fotovoltaica. Também tende ser resistem à "ação do tempo", pois é vital que proteja a camada eletrônica que está sobre ela.

A maior das vantagens do conceito de rodovia fotovoltaica é utilizar uma fonte energética renovável para produzir eletricidade. Possui o potencial gigantesco de reduzir, ou mesmo eliminar, a dependência de fontes de energia convencionais, como carvão, petróleo e outros combustíveis fósseis. Ainda tem-se a vida útil desses painéis solares, que fica em torno de 30 e 40 anos, muitos maior do que os asfaltos das estradas, que duram por volta de 7 e 12 anos.

Em acontecimentos como desastres naturais (terremotos, tsunamis, tornados, ou mesmo queda de meteoros) e emergência militar (bombardeio nuclear), as rodovias fotovoltaicas seriam capazes de fornecer energia em momentos críticos. Como a energia proveniente do sol é renovável, caso todas as outras usinas de geração de energia falhem, essa será uma opção eficiente.

Mais uma vantagem das rodovias fotovoltaicas é o fato de não demandarem o desenvolvimento de terras não utilizadas e com sensibilidade ambiental. Essa é uma questão atual muito controversa, principalmente com grandes instalações fotovoltaicas no sudoeste dos EUA e em outros lugares. Mas desde que as rodovias já estão feitas, o problema desaparece. Ainda resta que, diferentemente das largas instalações fotovoltaicas, novos corredores de transmissão - que talvez possam passar por zonas ambientais sensíveis - não terão de levar energia para as pessoas em áreas urbanas. As linhas de transmissão podem ser instaladas ao longo de rodovias já estabelecidas.

Graças ao carregamento indutivo acoplado nas rodovias, carros elétricos podem ser recarregados enquanto se movem na superfície das estradas. Isso reduziria o custo e o inconveniente de espera em uma estação de carregamento elétrico.

Inicialmente, a implementação e os custos de manutenção da infraestrutura serão altos (quadro esse que pode ser alterado, pelos avanços em tecnologias relacionadas). Os pavimentos rodoviários, nesse caso os painéis, desde que os automóveis continuem a usar pneus, acumulam borracha, sal e etc, que podem vir a bloquear a luz solar. Algumas dessas "substâncias indesejadas" podem ser removidas, como é o caso do sal, enquanto outras, exemplificadas pela borracha, são mais resistentes à operações de remoção.

• IAV do Brasil
• Veículo solar
• Sistema fotovoltaico
• Célula solar

• Solarroadways.com (em inglês)