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 sua 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 restrições 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 na encosta de uma montanha, refletindo 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 projetos semelhantes já em andamento ou sendo 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 começou com a ideia do fundador Joseph Scuderi em 2020, enquanto esperavam por 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 da tecnologia é 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 "dispostos" 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, abordando um dos maiores desafios da 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 perto da estação Buttes, tem capacidade instalada total de 18 kW e deve gerar 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 US$ 700.000).
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 fornecer energia diretamente aos trens, visando a 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 com painéis solares, estima-se que 1 TWh de eletricidade poderia ser gerado 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. A Sunways, por sua vez, 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 que utiliza 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.
O financiamento para projetos de grande porte também é um desafio. 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 do modelo de Energia como Serviço (EaaS), cada vez mais popular na Suíça, reduzindo o peso dos custos de investimento inicial para as empresas ferroviárias.
O projeto de “carpete solar” em 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 Suíço de Transportes (FOT) 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 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 solucionar 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 o desempenho no inverno será geralmente baixo, semelhante aos sistemas de teto.
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 sobre 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. Essa questão precisa ser avaliada 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 rotas ferroviárias globais.
“Usar trilhos para gerar eletricidade é uma abordagem inteligente e eficiente: não requer limpeza de terreno, não perturba a paisagem e pode ser implementado rapidamente e com baixo custo”, disse um especialista em energia da CleanTechnica.
Esse interesse internacional demonstra o enorme potencial de transformar a infraestrutura de transporte existente em uma fonte descentralizada de geração de eletricidade, reduzindo conflitos pelo 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 de 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 e inspiração para outros países em sua busca por soluções de energia renovável inteligentes, sustentáveis e em larga escala. É um passo verdadeiramente empolgante que pode 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
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