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Infraestruturas rodoviárias geradoras de energia

As estradas são um valor indiscutível do desenvolvimento econômico de uma região, garantindo atividades tão essenciais como o comércio, a comunicação ou o abastecimento. Nos últimos anos, além disso, converteram-se em um potencial recurso para a economia e o cuidado ecológico. Jean-Claude Roffé, Embaixador da Federação Europeia de Estradas, dá-nos as chaves de um futuro promissor e certo para tirar partido das infraestruturas rodoviárias em busca da sustentabilidade económica e ambiental.

A transição para um mercado sustentável tanto em termos econômicos quanto ambientais fez com que todos os setores colocassem suas fontes de inovação a serviço de novas tecnologias que permitem o desenvolvimento de uma atividade mais lucrativa e não geradora de emissões. Áreas tão importantes quanto comunicações e transportes não ficaram de fora desta tendência e, há anos, os especialistas em infraestrutura rodoviária trabalham para torná-las mais do que meros canais. Jean-Claude Roffé, Embaixador da Federação Europeia de Estradas, fala-nos de dois dos avanços mais significativos nesta matéria: a estrada da energia e a via elétrica. Ainda que ambas tenham como finalidade gerar energia, o especialista nos indica uma diferença essencial: “No caso da geração de energia, não é a priori um meio de produção em larga escala, mas estamos falando de algumas dezenas de quilowatts/hora por quilômetro de estrada; enquanto para a rodovia elétrica estamos considerando vários megawatts/hora/quilômetro”.

A estrada geradora de energia

A luz solar é, especialmente nas latitudes europeias, uma fonte extraordinária de energia. Como nos indica Roffé, “cada metro quadrado da superfície terrestre pode emitir 1.000 W de energia com bom tempo”, atingindo em países como a França de 1 a 1,5 MWh (em contraposição aos 4,8 MWh de consumo energético de um lar médio no país). Embora nas últimas décadas tenham sido desenvolvidas soluções em locais como Países Baixos, Inglaterra ou Bélgica, como placas de concreto equipadas com células fotovoltaicas protegidas por um revestimento transparente, elas têm sido inviáveis ​​devido a vários fatores.

“Desde 2017, foram implantadas inovações na recuperação de energia dos pavimentos asfálticos”, diz o especialista, que aponta três desenvolvimentos:

PowerRoad da EUROVIA, com o princípio de utilizar o pavimento betuminoso de uma estrada como coletor solar térmico para devolver o calor armazenado aos edifícios e infraestruturas circundantes.

WattWay da COLAS, com a premissa de recuperar a energia da radiação solar de uma superfície de estrada fotovoltaica e transformá-la em eletricidade para alimentar equipes de estrada em zonas não conectadas à rede elétrica.

– E, por último, uma combinação dos dois sistemas, desenvolvida pela Universidade Gustave Eiffel (antes IFSTTAR-LCPC) RA2ROAD ou ROSHY, que soma a geração de energia por meio de uma capa de vidro reciclado e a recuperação de calor em um líquido que circula dentro da capa do pavimento.

“Depois da planta destes projetos, foram feitos estudos sobre a resistência dos materiais às diferentes tensões mecânicas devidas ao tráfico, bem como análise do ciclo de vida dos diferentes materiais que seriam utilizados em cada projeto”, com o objetivo de certificar a produção de energia. Embora não tenha havido dificuldades durante a sua aplicação, os ensaios revelaram que “a laje fotovoltaica apresentava problemas em termos de durabilidade e fadiga sob tráfego intenso”, pelo que deve ser reservada para locais pouco estressados. O pavimento betuminoso, no entanto, foi um sucesso “já que os canos estão protegidos por uma camada de asfalto e não têm contato mecânico com os pneus”.

Jean-Claude Roffé assegura que as conclusões obtidas até o momento com as infraestruturas geradoras de energia são muito positivas: as medidas da energia produzida estavam em linha com as expectativas e os rendimentos energéticos parecem bons, ainda que ambas dependam de uma energia intermitente como o sol. Assinala, também, a exigência de um investimento importante, já que “provém de materiais específicos e muito caros, como as placas fotovoltaicas e os encanamentos de líquidos, com sistemas de regulação e distribuição”, o que supõe custos adicionais significativos em comparação com as estradas convencionais. “O uso em larga escala e a industrialização dos processos de fabricação desses novos materiais podem reduzir custos”, acrescenta. Sobre as perspectivas mais seguras para a aplicação desses asfaltos, ele recomenda reservar “essas soluções para áreas com pouco estresse devido ao tráfego de veículos, como estacionamentos, calçadas ou ciclovias”.

A estrada elétrica

A descarbonização do tráfego rodoviário de mercadorias é um desafio premente em todo o mundo, e o cumprimento deste objetivo pode levar a outros problemas, como “a colossal demanda de energia elétrica”. Para tentar enfrentar esse cenário, está sendo feito um trabalho na chamada rodovia elétrica, capaz de abastecer os veículos em movimento. Na Europa, destaca Roffé, foram realizados testes com três tipos de tecnologia: catenária, condução terrestre e indução. Este último poderia, também, ser utilizado nos carros. “O que vai diferenciar esses sistemas serão os custos, a facilidade ou dificuldade de instalá-los nas faixas de domínio das rodovias e, claro, a condição de que a produção de energia elétrica seja descarbonizada”, assegura.

Os métodos já estão sendo testados em pequenos trechos de estradas na Suécia e na Alemanha, em colaboração com a indústria automotiva, pois dependem diretamente dos avanços nos motores elétricos e na implantação de equipamentos. “Um estudo recente, realizado pela Universidade Gustave Eiffel e VEDECOM, mostra que se equiparmos entre 8.000 e 9.000 quilômetros de rodovias, ou seja, as principais artérias da rede, isso seria suficiente para permitir a autonomia de veículos pesados, por um lado, e por outro reduzir e dividir o tamanho das baterias praticamente por três, bem como a necessária rede de estações de recarga”, explica Roffé. “Os profissionais do transporte de mercadorias, os fabricantes de equipamentos e os construtores estão muito implicados nestes projetos, e inclusive mais avançados que o setor automotivo, porque se trata de questões cruciais tanto para a economia quanto para a sobrevivência dos transportadores. As soluções de indução são perfeitamente adequadas para o transporte de carga, ainda que os caminhões devam estar equipados com motores elétricos adequados, provavelmente híbridos”, conclui.

Colaborou neste artigo…

Jean-Claude ROFFE é engenheiro e está ligado ao setor de infraestrutura rodoviária desde 1968. Atualmente ocupa o cargo de Assessor Internacional e embaixador da Federação Europeia de Rodovias (European Road Federation, ERF), e é especialista em assuntos internacionais na Routes de France (associação francesa da estrada), bem como membro da AIPCR, uma associação global. Nos últimos anos lidera um grupo de trabalho internacional sobre o impacto da nova mobilidade e os veículos conectados, elétricos e automatizados na infraestrutura rodoviária.

É autor de vários trabalhos sobre processos rodoviários e conservação de pavimentos apresentados todos os anos nos principais congressos e seminários internacionais desde a década de oitenta.

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