O Projeto Veículo Elétrico (VE), desenvolvido por Itaipu Binacional em parceria com a suíça Kraftwerke Oberhasli AG - KWO, vai começar, no mês de abril, os estudos sobre um sistema inédito de recarga rápida, que prevê o abastecimento simultâneo de vários veículos elétricos em até 20 minutos, sem sobrecarregar a rede elétrica. Os testes serão realizados de forma incremental, buscando diminuir drasticamente os tempos de recarga, que atualmente levam cerca de oito horas.
Os testes utilizarão uma nova plataforma de pesquisa e desenvolvimento móvel, que foi adquirida pela Assessoria de Mobilidade Elétrica Sustentável (AM.TE) da usina. A plataforma será customizada e integrada em conjunto com a Fiamm Sonick (fabricante de baterias), dentro de um acordo de cooperação técnico e científico no segmento de armazenamento de energia em baterias avançadas.
A plataforma de pesquisa permitirá também a realização de outros estudos, como o armazenamento de energia de fontes periódicas ou não. Simultaneamente, poderá suprir energia de forma controlada, liberando a carga de acordo com a demanda - seja esta demanda oriunda de um conjunto de veículos elétricos para abastecimento ou para o suprimento de energia a pequenas comunidades, inclusive isoladas.
“Com esta plataforma, alterando-se os softwares de controle, poderemos estudar o armazenamento de energia durante a noite para devolução à rede no momento do pico de consumo, aplicando os conceitos do smart grid”, explica o engenheiro Márcio Massakiti Kubo, da AM.TE.
A plataforma de testes está montada dentro de um contêiner, por uma questão de mobilidade: alguns testes serão realizados fora das instalações da Itaipu. Na configuração piloto serão utilizadas quatro baterias de sódio de alta capacidade, da marca Zebra, que trabalharão em linha, e um sistema de monitoramento eletrônico, que poderá ser acionado remotamente.
Segundo o engenheiro, a plataforma funcionará como um grande acumulador de energia, da mesma forma que os tanques dos postos de combustível acumulam álcool, gasolina ou diesel. A principal vantagem do sistema idealizado é que ele evita que vários veículos elétricos, conectados à rede, recebam carga rápida ao mesmo tempo. Os atuais sistemas de carga rápida em estudo na Europa, China e Estados Unidos indicam a necessidade de instalações elétricas mais robustas, o que demandaria altos investimentos.
“Com os acumuladores de energia, teremos dois processos: da rede elétrica para o banco de baterias, com carga lenta; e do banco de baterias para o veículo elétrico, com carga rápida. Assim, esse banco de baterias não prejudica a infraestrutura elétrica e provê carga rápida da mesma forma como um carro convencional é abastecido em um posto de gasolina”, complementa Massakiti.
Uso rodoviário
Segundo Massakiti, no futuro a estações baseadas neste conceito poderão estar disponíveis em postos de serviços, shoppings e até supermercados. A aplicação seria direcionada principalmente para o usuário que necessite percorrer grandes distâncias, em viagens, e não possa esperar as 8 horas de reabastecimento. Atualmente, a autonomia do veículo elétrico é de aproximadamente 120 quilômetros.
Para o uso urbano, entretanto, a recarga poderia ser feita nas próprias residências, durante a noite; ou enquanto o veículo estiver parado no escritório. Neste caso, não haveria sobrecarga - o consumo de energia para abastecer um veículo elétrico em carga lenta é equivalente ao de um aparelho de ar condicionado de 12 mil BTUs.
“Em geral, boa parte dos veículos fica parada no mínimo 16 horas por dia em algum lugar. Os deslocamentos são para ir ao trabalho ou para casa, na hora do almoço. Basta analisar a si próprio: 80% da população têm essa característica”, comentou Massakiti. “Já as viagens são demandas esporádicas para o usuário comum e seriam atendidas por essas estações de recarga rápida”.
Comissionamento da plataforma
Os primeiros testes com a nova estação deverão começar em maio, com a chegada a Foz do Iguaçu de um especialista da Fiamm Sonick. O profissional irá discutir e ajudar a customizar o software básico da plataforma de desenvolvimento, em conjunto com a equipe de Itaipu, ajudar a montar o equipamento e realizar o setup dos softwares de controle e comunicação, com base nas experiências em sistemas piloto de armazenamento de energia em plataformas estacionários e móveis que a Fiamm dispõe na Europa.
“Para viabilizarmos a carga rápida dos veículos elétricos, uma grande interação com o fabricante das baterias se faz necessária, visto que o sistema de controle instalado na plataforma necessita se comunicar com as baterias dos VEs em tempo real. Deste modo, a taxa de transferência de energia será elevada gradualmente, até alcançar a capacidade máxima da bateria, obedecendo critérios de segurança”, explicou o chefe da AM.TE, engenheiro Celso Novais, coordenador brasileiro do Projeto VE.
“Como a carga rápida sempre provoca o comprometimento da vida útil das baterias, um estudo paralelo também será iniciado para determinarmos o melhor ponto de operação, tendo em conta tempo de abastecimento versus vida útil da bateria”, acrescentou.
Painéis solares
A plataforma de recarga rápida dispõe ainda de painéis solares avulsos para uso externo. Porém, no Centro de Pesquisa, Desenvolvimento e Montagem de Veículos Movidos a Eletricidade, no Galpão G5 de Itaipu, ela será integrada à rede e também acoplada a painéis solares já existentes no espaço.
No segundo momento, a estação será adaptada para viajar em um caminhão, com objetivo de atender estudos e testes previstos em outras regiões. Por exemplo, para os estudos do sistema de recarga rápida para VEs, as empresas distribuidoras de energia Copel, Cemig, Light e CPFL participarão com testes nas suas instalações.
Celso Novais explica que, embora a plataforma de teste tenha apenas quatro baterias, o que limita o potencial de armazenamento, para aumentar a potência, basta conectar mais baterias e ampliar o sistema.
Segundo o engenheiro, o importante não é a potência da plataforma e sim o domínio do know how do software e do hardware aplicados em sistemas de armazenamento de energia, que serão úteis para os setores elétricos do Brasil e Paraguai e, principalmente, para atender demandas da Ande (Paraguai) e da Eletrobras (Brasil) neste segmento.
“Em nossos planos prevemos realizar estudos com esta plataforma no arquipélago de Fernando de Noronha, com o objetivo de avaliar concretamente a viabilidade técnica de implantação de um grande sistema de armazenamento de energia de 4MW, com banco de baterias alimentado por fontes de energia renováveis”, comentou Novais.
Ainda segundo o engenheiro, as baterias de sódio que compõem a estação têm a mesma tecnologia das que estão sendo desenvolvidas pela FPTI em convênio com a Battery Consult e recursos da Financiadora de Estudos e Projetos (Finep). “É uma bateria totalmente reciclável, boa para climas tropicais e feita com materiais facilmente encontrados na natureza”, elogiou.
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