Segredos ocultos: Suíça "joga grande" para salvar o planeta

(Dan Tri) - Famosa por relógios, chocolates e trens, a Suíça agora está chamando a atenção com uma iniciativa ousada: transformar ferrovias em usinas de energia solar. Seria esta a solução para uma energia limpa que não ocupa terra?

A Suíça, país conhecido por suas paisagens naturais espetaculares e indústria de precisão, enfrenta desafios energéticos significativos. Sua Estratégia Energética 2050 visa eliminar gradualmente a energia nuclear (que atualmente representa cerca de 37% da produção total de eletricidade), reduzir a dependência de combustíveis fósseis importados e aumentar significativamente a participação de energia renovável.

No entanto, a expansão de fontes tradicionais de energia renovável, como a energia hidrelétrica — que quase explorou seu potencial completamente — ou a energia solar e eólica em larga escala enfrenta muitas barreiras, desde limitações de fundos de terras, longos processos de licenciamento que podem levar mais de 20 anos para um projeto de energia renovável até preocupações com impactos na paisagem, especialmente em áreas montanhosas intocadas.

Em 2023, os eleitores suíços até rejeitaram uma proposta para instalar painéis solares nas encostas das montanhas, demonstrando a sensibilidade pública a projetos que correm o risco de afetar a beleza natural.

Nesse contexto, soluções inovadoras que utilizam a infraestrutura existente surgem como uma direção promissora. As ferrovias, com sua extensa malha (cerca de 5.317 km na Suíça), tornam-se uma potencial "mina de ouro". A ideia de integrar painéis solares em trilhos ferroviários não é totalmente nova, com muitos projetos semelhantes sendo concebidos ou testados em pequena escala na Alemanha, Itália, França, Japão e Índia.

No entanto, a Sunways afirma que sua tecnologia é "inovadora no mundo ", com um sistema de painéis solares removíveis que pode ser instalado em trilhos ferroviários ativos sem interromper o tráfego. "A capacidade de fazer um trem passar sem afetar o sistema de baterias é um avanço fundamental", disse Joseph Scuderi, CEO da Sunways.

Sunways e tecnologia de "tapete energético": decifrando a diferença

O projeto Sunways, que surgiu da ideia do fundador Joseph Scuderi em 2020, enquanto esperava um trem em Renens, rapidamente atraiu a atenção e o apoio da Agência Suíça de Inovação (Innosuisse) e de 12 empresas parceiras. A característica única e fundamental dessa tecnologia reside em sua capacidade de "liberação rápida".

Os painéis solares padrão (na fase piloto, 48 painéis, cada um com 385 W) são fixados a um mecanismo especial que permite que sejam "desenrolados" no espaço entre dois trilhos por um trem especializado desenvolvido pela empresa de manutenção ferroviária Scheuchzer SA. O trem pode instalar até 1.000 metros quadrados de painéis por dia, uma taxa impressionante que promete a possibilidade de implantação em larga escala.

Quando a manutenção dos trilhos é necessária, uma tarefa rotineira e essencial, o sistema de baterias pode ser removido e reinstalado com relativa facilidade, resolvendo um dos maiores obstáculos à integração da energia solar na infraestrutura de transporte. Esta é uma vantagem significativa em relação às soluções fixas ou integradas a dormentes, que são mais difíceis de manter.

A Sunways começou a testar a nova tecnologia no início deste ano em uma linha ferroviária existente perto de Buttes, no cantão de Neuchâtel, oeste da Suíça (Foto: Sunways).

A fase piloto no cantão de Neuchâtel, em um trecho de 100 m de trilhos próximo à estação Buttes, tem capacidade instalada total de 18 kW, com previsão de geração de 16.000 kWh de eletricidade por ano, o suficiente para abastecer cerca de 4 a 6 residências. O custo do investimento para esta fase é de 585.000 francos suíços (cerca de 700.000 USD).

Na fase inicial, essa eletricidade será fornecida à rede pública local, em vez de diretamente aos trens, devido à complexidade de integrá-la a uma rede de energia de tração dedicada. No entanto, o objetivo de longo prazo da Sunways é alimentar os trens diretamente, caminhando em direção à autossuficiência energética quase completa.

Problemas econômicos e desafios financeiros: grandes sonhos podem se tornar realidade?

O potencial teórico da tecnologia Sunways é enorme.

Se toda a rede ferroviária suíça (excluindo os túneis) fosse coberta por painéis solares, estima-se que geraria 1 TWh de eletricidade por ano, o equivalente a 2% da demanda total de eletricidade do país e o suficiente para abastecer cerca de 300.000 residências. Isso pode parecer modesto em termos gerais, mas é significativo no contexto dos esforços da Suíça para diversificar seu fornecimento e reduzir sua dependência de energia importada, especialmente no inverno.

No entanto, a eficiência econômica do projeto permanece controversa. O custo inicial é bastante alto em comparação com parques solares terrestres de grande porte. A Sunways espera que, quando implementado para produção e instalação em larga escala, o custo seja significativamente reduzido.

Uma equipe de pesquisa independente da Austrália e de Bangladesh examinou a instalação de painéis solares perto de ferrovias em Bangladesh e calculou que o custo nivelado de eletricidade (LCOE) poderia chegar a US$ 0,052/kWh em condições locais. Enquanto isso, a Sunways estima o LCOE para seu modelo "carpete" em cerca de US$ 0,12/kWh – um valor considerado competitivo no setor.

O desafio não é apenas o custo de fabricação e instalação. Os custos de manutenção, especialmente a limpeza da superfície da bateria para remover sujeira, gordura dos trens e detritos, também precisam ser cuidadosamente calculados. A Sunways criou uma solução utilizando escovas de limpeza automáticas instaladas nos trens.

Além disso, a durabilidade dos painéis em um ambiente de vibração constante e impacto mecânico de trens que circulam a velocidades de até 150 km/h (embora o trem de teste tenha circulado a uma velocidade máxima de 70 km/h) é um fator importante que afeta a vida útil e a eficiência do investimento. A Sunways afirma que seus painéis são mais duráveis ​​do que os painéis padrão e podem suportar essas condições.

A captação de recursos para projetos de grande porte também é um problema. Atualmente, o projeto conta com o apoio da Innosuisse e de parceiros privados. Para ganhar escala, a Sunways precisará atrair grandes investidores, possivelmente por meio dos modelos de "Energia como Serviço" (EaaS), cada vez mais populares na Suíça, ajudando a reduzir o peso dos custos de investimento inicial para as empresas ferroviárias.

O projeto de “tapete solar” nos trilhos ferroviários é muito significativo no contexto dos esforços da Suíça para diversificar suas fontes de fornecimento e reduzir sua dependência de energia importada (Foto: Sunways).

Superando Barreiras Técnicas e Ambientais: Da Dúvida à Realidade

O caminho da Sunways para a licença de piloto não foi fácil. Inicialmente, o Escritório Federal de Transportes (FOT) da Suíça recusou-se a conceder a licença em 2023 devido a preocupações com a segurança e o impacto na manutenção ferroviária. A Sunways levou 10 meses para construir e testar o protótipo e fornecer avaliações de segurança adicionais de especialistas independentes para convencer o FOT.

As principais preocupações incluem:

Segurança Operacional: Risco de ofuscamento para os maquinistas devido à superfície do painel. A Sunways aborda esse problema utilizando painéis "Full Black" com revestimento antirreflexo e realizando análises de ofuscamento para cada projeto.

Durabilidade e desempenho: Os efeitos da vibração, sujeira, graxa e detritos nas superfícies das baterias. Sistemas de limpeza automática e designs de baterias mais duráveis ​​devem resolver esse problema.

Impacto climático: Neve e gelo podem reduzir significativamente o desempenho no inverno. A Sunways está desenvolvendo um sistema automático de degelo. No entanto, a empresa acredita que a produção no inverno será geralmente baixa, semelhante aos sistemas de telhado.

Impacto na manutenção ferroviária: A desmontagem rápida é a principal solução, mas a eficiência e o custo desse processo na prática operacional em larga escala precisam ser verificados.

Riscos de incêndio e microfissuras: A União Ferroviária Internacional (UIC) alertou para esses riscos. A Sunways insiste que seus materiais atendem a altos padrões de segurança.

Ruído: Foi sugerido que a superfície dura dos painéis pode aumentar o ruído quando os trens passam sobre eles. Isso precisará ser avaliado durante os testes.

O projeto piloto de três anos será uma oportunidade para a Sunways coletar dados do mundo real, refinar a tecnologia e demonstrar a segurança, eficiência e durabilidade do sistema.

Projetos de energia solar instalados em trilhos ferroviários são considerados muito difíceis de manter (Fonte: Luigi Jorio, swissinfo).

Os trilhos de energia se tornarão a nova norma?

O sucesso da Sunways na Suíça pode abrir caminho para uma revolução energética nas linhas ferroviárias globais.

“Usar trilhos para gerar eletricidade é uma abordagem inteligente e eficiente: não requer limpeza de terreno, não destrói a paisagem e pode ser implantado rapidamente e com baixo custo”, disse um especialista em energia da CleanTechnica.

Esse interesse internacional mostra o enorme potencial de transformar a infraestrutura de transporte existente em geração descentralizada de energia, reduzindo conflitos de uso da terra — um problema cada vez mais intratável.

Um estudo realizado no Reino Unido constatou que o aproveitamento da energia solar proveniente de ferrovias poderia suprir até 8% das necessidades de eletricidade do país. Da mesma forma, um estudo da TÜV Rheinland para a Alemanha constatou que aplicações fotovoltaicas na infraestrutura ferroviária e dentro dela poderiam gerar até 2.940 GWh de energia solar por ano, atendendo a mais de um quarto das necessidades anuais de eletricidade do setor ferroviário do país.

No entanto, a expansão em escala global enfrentará uma variedade de desafios:

Diferenças em padrões técnicos e regulamentações legais: Cada país tem seu próprio sistema ferroviário e estrutura legal.

Condições climáticas diversas: o desempenho da bateria e os requisitos de manutenção variam significativamente entre os climas.

Condições e tipos de via: A tecnologia pode não ser adequada para todos os tipos de via ou linhas com densidade de tráfego muito alta.

Custo e acesso ao capital: O investimento inicial continua sendo uma barreira em muitos mercados.

Se for bem-sucedido, o projeto de energia solar ferroviária suíça poderá se tornar um modelo de energia renovável inteligente para o mundo (Foto: Sunways).

O projeto piloto em Neuchâtel será monitorado e avaliado cuidadosamente ao longo dos próximos anos. Testes e análises de segurança, especialmente em relação ao processo de desmontagem dos painéis, continuarão a ser realizados para atender aos rigorosos requisitos da FOT.

A iniciativa da Sunways, desenvolvida em parceria com o Instituto Federal Suíço de Tecnologia de Lausanne (EPFL), é mais do que uma mera solução tecnológica. Representa uma visão estratégica em que a infraestrutura de transporte e a infraestrutura de energia podem ser integradas harmoniosamente, criando sinergia. "Isso está em linha com a tendência global de redução da pegada de carbono e aumento da eficiência energética", enfatizou o Sr. Scuderi.

Se a aposta da Suíça na energia solar sobre trilhos for bem-sucedida, poderá não apenas trazer benefícios econômicos e ambientais para o país, mas também servir de modelo, inspirando outros países em sua busca por soluções de energia renovável inteligentes, sustentáveis ​​e em larga escala. É um passo à frente verdadeiramente empolgante, com o potencial de remodelar o futuro tanto da indústria ferroviária quanto do setor energético global.

Fonte: https://dantri.com.vn/kinh-doanh/bi-mat-duoi-duong-ray-thuy-si-choi-lon-de-cuu-hanh-tinh-20250618175202520.htm