Com a eletrificação e automatização do transporte, a forma como os veículos interagem com a infraestrutura energética está a passar por uma mudança de paradigma. O carregamento autónomo, especialmente o carregamento indutivo sem fios, está a surgir como uma tecnologia transformadora, permitindo que os veículos elétricos (VEs) carreguem de forma fácil, enquanto estão estacionados ou até mesmo em movimento. Isto abre possibilidades para operações mais eficientes no transporte público, frotas logísticas e muito mais.
Como Funciona o Carregamento Indutivo
O carregamento indutivo (sem fios) utiliza bobinas eletromagnéticas embutidas na superfície da estrada ou em lugares de estacionamento. Uma bobina receptora, sob o veículo, capta a energia sem fios, eliminando a necessidade de cabos ou estações de carregamento. Este método suporta dois modos:
• Carregamento estático: Os veículos carregam enquanto estão estacionados, o que é ideal em terminais ou depósitos operacionais.
• Carregamento dinâmico: Os veículos carregam enquanto circulam sobre as bobinas embutidas, o que reduz o tamanho das baterias e a ansiedade de autonomia.
Três Projetos Europeus de Referência
- A10 Electric Highway, França
Está em curso um piloto na autoestrada A10, em França, perto de Saint-Arnoult-en-Yvelines. As bobinas magnéticas sob o pavimento fornecerão até 200 kW de carregamento dinâmico a velocidade de autoestrada. Financiado pela BP França e liderado pela Vinci Autoroutes, juntamente com a Electreon e parceiros (Hutchinson, Universidade Gustave Eiffel), o projeto visa demonstrar a viabilidade do carregamento indutivo em corredores comerciais numa rota de 1,5 km de extensão. - Rosh HaAyin, Israel – Depósito Electra Afikim
Em Israel, a Electreon instalou o primeiro terminal comercial de carregamento sem fios para autocarros no depósito Electra Afikim em Rosh Ha’Ayin. Esta configuração indutiva estática carrega os autocarros durante o dia e a noite, sem necessidade de manuseamento de cabos. A solução chave na mão inclui infraestrutura, software e suporte contínuo, sendo apoiada pelo governo israelita. - Gotland, Suécia – Piloto ERoad
Na ilha sueca de Gotland, as bobinas indutivas da Electreon foram incorporadas nas estradas públicas para apoiar tanto camiões como autocarros. Os testes iniciais, utilizando veículos pesados, demonstraram a transferência de energia e a interação com a rede elétrica, marcando o verdadeiro carregamento dinâmico sem fios em condições do dia a dia.
O carregamento indutivo oferece uma série de vantagens essenciais para o futuro da mobilidade elétrica e autónoma. Uma das suas principais forças reside na integração operacional sem interrupções: os veículos podem carregar oportunisticamente enquanto carregam ou descarregam mercadorias, aguardam nas paragens de autocarro ou ficam parados entre turnos, maximizando o tempo de operação e minimizando as interrupções. O carregamento contínuo e sem contacto também permite a redução do tamanho das baterias, o que, por sua vez, diminui os custos do veículo, reduz o peso e prolonga a vida útil das baterias, especialmente valioso para frotas de longa distância e pesadas.
Para os veículos autónomos, em particular, o carregamento sem fios é um divisor de águas. Sem condutores para ligar os cabos de carregamento, os sistemas automatizados tornam-se essenciais para manter as operações sem intervenção humana. Do ponto de vista da infraestrutura, os sistemas indutivos são altamente escaláveis e adaptáveis. Podem ser embutidos em estradas, depósitos ou áreas terminais, permitindo que as cidades e operadores expandam as capacidades de carregamento gradualmente e com o mínimo de interrupção física. No geral, o carregamento indutivo não só apoia a inovação tecnológica, mas também estabelece as bases para um ecossistema de mobilidade mais resiliente, amigável à automação e sustentável.
Riscos e Limitações
No entanto, o carregamento indutivo, embora promissor e cada vez mais prático, apresenta certos riscos e limitações:
- Eficiência Energética e Perdas: Maior perda de energia em comparação com os sistemas de ligação por cabo, especialmente se o alinhamento entre as bobinas (veículo e chão) não for ideal. Embora os sistemas modernos possam alcançar uma eficiência de 90-95%, ainda está ligeiramente abaixo do carregamento condutivo de alto desempenho. Pequenas ineficiências em grandes frotas podem traduzir-se em desperdício de energia significativo e custos operacionais elevados.
- Custos de Infraestrutura: Incorporar bobinas nas estradas, depósitos ou estações é dispendioso e muitas vezes exige grandes obras civis. O retorno a longo prazo do investimento depende da densidade de utilização e é menos viável em áreas rurais ou suburbanas com pouca procura. Além disso, a manutenção e os reparos podem ser complexos devido aos componentes subterrâneos.
- Interferência e Segurança: Os campos eletromagnéticos (CEMs) podem interferir com eletrónica ou equipamentos sensíveis nas proximidades, caso não sejam devidamente blindados. Embora a maioria dos sistemas cumpra os padrões de segurança, as preocupações públicas e regulamentares persistem, especialmente em áreas de grande tráfego ou densamente povoadas. Também há dados limitados sobre os impactos a longo prazo na saúde, embora os dados atuais sugiram que os níveis de exposição estão dentro dos limites seguros.
- Padronização e Interoperabilidade: A falta de padrões universais entre fabricantes e países pode levar a sistemas fragmentados. Os veículos podem não ser compatíveis com toda a infraestrutura de carregamento indutivo, a menos que padrões interoperáveis sejam implementados. Isto aumenta o risco para os primeiros adotantes e complica os investimentos em infraestrutura em larga escala.
- Durabilidade Ambiental e da Superfície: A incorporação de infraestrutura nas estradas levanta questões sobre a durabilidade das estradas, especialmente em climas severos. A necessidade de renovação frequente ou de obras rodoviárias pode danificar ou interromper os sistemas indutivos, a menos que sejam implementadas proteções robustas. O impacto ambiental da fabricação e eliminação da eletrónica embutida também requer mais estudos.
Conclusão
O carregamento autónomo indutivo marca um marco na evolução dos VEs e do transporte. Os pilotos europeus – desde as autoestradas francesas aos depósitos israelitas e estradas suecas – estão a estabelecer as bases operacionais, técnicas e económicas. À medida que as frotas de mercadorias, transportes e veículos autónomos se expandem, o carregamento sem fios oferece um caminho sem interrupções, resiliente e sustentável para o futuro. A partir de agora, a escalabilidade dos pilotos é fundamental para compreender melhor e comunicar as possibilidades e limitações da tecnologia.