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Obras de constru莽茫o a partir de 1潞 de maio em um segmento de um quarto de milha da rodovia que ser谩 usado para testar a transfer锚ncia de energia sem fio para um caminh茫o el茅trico de servi莽o pesado. (Imagem: Purdue University/Greta Bell)

Essa 茅 exatamente a pergunta que uma equipe de engenheiros civis e cientistas da Universidade Purdue, em Indiana, EUA, est谩 respondendo como parte da Iniciativa de Promo莽茫o da Sustentabilidade por meio de Infraestrutura de Energia para 贰濒别迟谤颈蹿颈肠补莽茫辞 de Estradas (ASPIRE) da Funda莽茫o Nacional de Ci锚ncias dos EUA, que faz parte do programa do Centro de Pesquisa em Engenharia do grupo.

A ideia 茅 simples: construir um sistema de carregamento el茅trico rodovi谩rio que mantenha, sem fio, a carga da bateria de um ve铆culo el茅trico para ve铆culos do tamanho de um semirreboque.

Chamado de projeto Dynamic Wireless Power Transfer (DWPT), 茅 um produto que j谩 existe em formato estacion谩rio para usu谩rios finais.

John Haddock, professor de engenharia civil em Purdue, que est谩 liderando o papel da escola no projeto, diz: "Voc锚 pode comprar a tecnologia para carregamento estacion谩rio; voc锚 pode colocar uma na sua garagem para que, quando voc锚 a cobrir com sua capa, ela carregue seu carro e voc锚 n茫o precise conectar nada."

Haddock disse que sua equipe est谩 pegando esse conceito e tornando-o din芒mico, incorporando-o 脿s estradas para que ve铆culos t茫o grandes quanto semirreboques 鈥� dirigindo a 65 milhas por hora (105 km/h) 鈥� possam manter a carga.

鈥淥 que significa que os carros, na verdade, enquanto dirigem pela estrada, seriam capazes de receber uma carga do sistema鈥�, ele explica, observando que ele usa um campo magn茅tico para transferir energia el茅trica. 鈥淥 sistema 茅 um sistema indutivo.鈥�

Haddock esclarece que a tecnologia provavelmente n茫o seria forte o suficiente para aumentar a carga do ve铆culo, mas evitaria uma descarga ao usar a estrada el茅trica.

O professor da Purdue University John Haddock, 脿 esquerda, e o aluno de p贸s-gradua莽茫o Oscar Moncada examinam uma laje de pavimento de concreto com tecnologia de transfer锚ncia de energia sem fio. A m谩quina na parte de tr谩s foi projetada para imitar metade do eixo de um caminh茫o semirreboque para testar a funcionalidade do prot贸tipo. (Imagem: Fornecida pela Consensus Digital Media)

鈥淥 sistema [poderia] carregar a bateria em ve铆culos menores鈥�, especula Haddock, dizendo que uma caminhonete como a Ford F-150 Lightning poderia realmente aumentar seu alcance ao dirigir em rodovias de carregamento.

A Purdue, juntamente com a fabricante norte-americana de motores e gera莽茫o de energia Cummins, o Departamento de Transporte de Indiana (InDOT), a empresa americana de consultoria em infraestrutura AECOM, os engenheiros PC Krause and Associates e a contratada White Construction colaboraram no projeto, cuja constru莽茫o come莽ou em 1潞 de abril. Assim que a constru莽茫o do prot贸tipo for conclu铆da, os testes ser茫o conduzidos at茅 o outono de 2024.

Usando a mesma ci锚ncia que os smartphones usam para carregar sem fio quando colocados em uma plataforma de pouso, o prot贸tipo est谩 localizado em um pequeno trecho de estrada nas rodovias 231 e 52 dos EUA em West Lafayette, Indiana, EUA.

A tecnologia de carregamento foi projetada para poder ser adaptada 脿s redes rodovi谩rias existentes.

Eventualmente, o InDOT planeja construir um banco de testes de um quarto de milha (0,4 km de comprimento) para testar especificamente a capacidade do concreto de carregar caminh玫es pesados a 200 kW e mais, de acordo com a Purdue. A avalia莽茫o n茫o ser谩 para usu谩rios p煤blicos, no entanto, pois o carregamento s贸 ser谩 ativado durante os per铆odos de teste.

Viabilidade econ么mica 'especulativa'

Embora seja muito cedo para sugerir que estradas com capacidade para carregar ve铆culos el茅tricos ser茫o um elemento essencial do futuro dos Estados Unidos, o projeto do DWPT tem vantagens significativas se qualquer entidade ou munic铆pio conseguir entender a economia.

鈥淓ssa tecnologia funcionar谩鈥�, diz John Kresse, diretor de tecnologias h铆bridas e de eletrifica莽茫o da Cummins, 鈥渕as a viabilidade econ么mica 茅 altamente especulativa鈥�.

A Cummins est谩 fornecendo o caminh茫o el茅trico a bateria que ser谩 usado nos testes do DWPT. O ve铆culo ser谩 integrado ao sistema de carregamento da Purdue para monitorar melhor as capacidades de carregamento.

Para um projeto piloto com in铆cio previsto para 2025, as bobinas pretas no primeiro plano desta foto ser茫o usadas para transferir energia para o caminh茫o el茅trico pesado Cummins ao fundo. (Imagem: Purdue University/Greta Bell)

Haddock, da Purdue, sugeriu que um modelo semelhante ao de vias expressas ou ped谩gios poderia calcular os custos: os motoristas pagam para acessar a capacidade de cobran莽a e s茫o cobrados por uso.

Nos est谩gios iniciais, por茅m, h谩 (compreensivelmente) mais perguntas do que respostas.

鈥淧ode ser implantado de forma econ么mica e ser谩 utilizado para recuperar esses custos? O 'custo de transfer锚ncia de energia' para os operadores de frotas pode ser tornado relativamente compar谩vel ao carregamento de fio?鈥�, pergunta Kresse retoricamente.

Se o valor puder ser alcan莽ado, 鈥渆le pode fornecer um benef铆cio tremendo ao permitir que um caminh茫o el茅trico a bateria alcance alto alcance, [elimine ou reduza] os tempos de perman锚ncia associados ao carregamento e [reduza] o tamanho da bateria鈥�, ele responde.

O conceito DWPT, disse Haddock, seria melhor empregado em rodovias de tr谩fego intenso; particularmente aquelas com tr谩fego consider谩vel de cargas e tr谩fego interestadual.

鈥淣em todas as estradas precisariam disso鈥�, diz Haddock. 鈥淎 煤nica maneira de ser rent谩vel 茅 se for projetado para caminh玫es pesados, [e] nem todos os pavimentos precisariam disso; n茫o em toda a extens茫o.鈥�

Haddock acrescenta que, olhando para o futuro, seria sensato que um DOT estadual escalonasse a tecnologia.

鈥淭alvez voc锚 tenha isso por dez milhas (16 km) e ent茫o n茫o tenha nada por 20 milhas (32 km)鈥�, sugeriu Haddock.

Kresse aponta para uma pesquisa que sugere que apenas 20% das rodovias interestaduais dos EUA precisariam de tecnologia para causar impacto.

鈥淎 ind煤stria n茫o exigir谩 que 100% das rodovias tenham transfer锚ncia din芒mica de energia sem fio鈥�, ele confirma, observando que, ainda assim, 茅 um empreendimento de alto custo, de 20%.

No entanto, qualquer que seja o pre莽o daqui a uma d茅cada ou mais, isso n茫o diminui o potencial, e o DOT de Indiana est谩 esperando ansiosamente por um futuro de estradas sem fio com autocarregamento.

鈥淪e for bem-sucedido, a janela de oportunidade estar谩 aberta para mais inova莽茫o, o que ser谩 discutido ap贸s a conclus茫o do piloto de teste鈥�, diz o InDOT.

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