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Por que não existem carros movidos a energia solar? – Emma, 16 anos, Springville, Utah
Existem carros solares. O melhor lugar para vê-los é o World Solar Challenge, uma corrida que acontece a cada dois anos na Austrália. Os concorrentes têm de percorrer cerca de 3.000 quilómetros, de Darwin, na costa norte do país, até Adelaide, na costa sul, utilizando apenas a energia do Sol.
Muitos carros que competem nesta corrida parecem mais brinquedos de parques de diversões ou veículos de ficção científica do que os carros que você vê na estrada. Isso diz algo sobre por que os carros solares não são uma opção para as viagens diárias, pelo menos não ainda.
Coletando luz solar suficiente
Embora muita luz solar caia sobre a Terra durante o dia, a luz se espalha à medida que viaja pela atmosfera, de modo que a quantidade que atinge qualquer superfície é bastante baixa. Calculada a média de um ano inteiro para remover os efeitos das diferentes estações, são cerca de 342 watts por metro quadrado, uma área equivalente a cerca de 10 pés quadrados. Isso é energia aproximadamente suficiente para operar um refrigerador padrão.
Os tamanhos dos carros variam muito, mas um carro grande nos EUA tem cerca de 18 pés de comprimento e 6 pés de largura, portanto tem cerca de 9 a 10 metros quadrados (100 a 110 pés quadrados) de superfície horizontal. Isso geraria cerca de 3.420 watts – o suficiente para alimentar uma geladeira, uma máquina de lavar louça e um forno de micro-ondas.
Grandes parques solares que enviam eletricidade para cidades e vilas compensam o facto de a luz solar se espalhar por uma área tão grande, colocando milhões de painéis solares em milhares de hectares. Alguns, principalmente em áreas desérticas, utilizam campos de espelhos para concentrar a energia do Sol. Mas um carro padrão não possui área de superfície suficiente para coletar muita energia solar.
Transformando a luz solar em energia
Outra questão é que os painéis solares atuais não são muito eficientes na conversão da luz solar em eletricidade. Normalmente, sua eficiência gira em torno de 20%, o que significa que convertem cerca de um quinto da energia solar que chega até eles em corrente elétrica.
Isto significa que 3.420 watts de energia solar caindo sobre um carro médio coberto com painéis solares produziriam apenas cerca de 684 watts que o carro poderia usar. Em comparação, são necessários cerca de 20.000 watts para um veículo elétrico circular a 60 milhas por hora (100 quilômetros por hora).
Os veículos que competem no World Solar Challenge tendem a ser grandes e possuem designs que maximizam sua área de superfície horizontal. Isso os ajuda a coletar o máximo de luz solar possível. Como veículo-conceito, tudo bem, mas a maioria dos modelos não tem muitas janelas ou espaço para nada, exceto o motorista.
Quando o Sol não brilha
Outro desafio é que as localizações geográficas, as horas de luz do dia e as condições meteorológicas afetam a quantidade de energia solar que pode ser gerada.
A Terra está inclinada em seu eixo, então nem todas as áreas recebem quantidades iguais de luz solar em um determinado momento. Quando o Hemisfério Norte se inclina em direção ao Sol, a parte superior do globo fica mais exposta ao Sol e observa a primavera e o verão, enquanto o Hemisfério Sul é mais frio e escuro. Quando a metade sul do planeta se inclina em direção ao Sol, as áreas da metade sul da Terra recebem mais Sol e a metade superior recebe menos.
As áreas próximas do equador recebem luz solar consistente durante todo o ano, pelo que as zonas mais próximas dele – como o sul da Califórnia ou o deserto do Saara – têm energia solar mais intensa do que locais mais próximos dos pólos da Terra, como o Alasca.
Os carros solares também teriam dificuldade para coletar luz solar suficiente em dias nublados ou chuvosos. Mesmo as grandes empresas de serviços públicos com enormes parques solares têm de planear os períodos em que o Sol não brilha.
E os motoristas precisam que seus carros funcionem à noite. Para que um carro solar funcione à noite, ele precisaria usar energia extra coletada durante o dia e armazenada em uma bateria. Painéis solares e baterias aumentam o peso do carro, e carros mais pesados precisam de mais energia para funcionar.
Os pesquisadores estão trabalhando para projetar carros solares que sejam mais adequados para o uso diário. Para que isso aconteça, os projetistas precisarão tornar os painéis solares mais eficientes na conversão da luz solar em energia e projetar painéis solares que sejam mais adequados para carros. Também será fundamental tornar os sistemas solares para carros mais baratos, para que os compradores médios possam comprá-los.
Por enquanto, a opção mais próxima de um carro solar é um veículo elétrico carregado em casa ou em uma estação de recarga. Dependendo de como a eletricidade é gerada, parte da energia que flui para estes carros é provavelmente proveniente de painéis solares, turbinas eólicas, barragens hidroelétricas ou outras fontes renováveis. E essa percentagem aumentará à medida que os estados trabalharem para mudar para energias limpas durante as próximas décadas. Se você estiver dirigindo ou andando de carro elétrico, talvez esteja viajando com energia solar agora.
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