World Solar Challenge: Quão longe em um carro solar?

A energia solar é uma ótima fonte de energia renovável, mas sempre teve suas limitações. Na melhor das hipóteses, há apenas 1.000 Watts/m2 disponíveis na superfície da Terra em um dia ensolarado, e a eficiência limitada dos painéis solares reduz isso ainda mais. É uma quantidade tão baixa que os painéis solares em carros de passageiros foram limitados a tarefas domésticas, como manutenção de baterias e funcionamento de ventiladores de baixa potência.

No entanto, onde alguns podem ver uma impossibilidade, outros veem uma oportunidade. O World Solar Challenge é uma competição que tem como objetivo mostrar o verdadeiro potencial do transporte movido a energia solar. Agora, 30 anos desde a sua criação, o que costumava ser impossível é de fato alcançado por várias equipes em menos de um décimo do tempo original. Para manter os concorrentes atentos, as regras foram evoluindo ao longo do tempo, sempre ultrapassando os limites do que é possível simplesmente com a luz do sol. Este não é o transporte convencional; este é um desafio de engenharia. Quão longe você pode ir em um carro solar?

O progenitor do evento foi Hans Tholstrup, um aventureiro nascido na Dinamarca com uma paixão pela sustentabilidade e alternativas aos combustíveis fósseis. Trabalhando com a lenda australiana dos carros de turismo Larry Perkins e seu irmão Garry, o trio construiu um veículo movido a energia solar chamado The Quiet Achiever. Em 1982, o veículo leve viajou 2.518 milhas de Perth a Sydney em apenas 20 dias, exclusivamente sob o poder do sol. A façanha recebeu muita atenção do público, levando diretamente à primeira corrida do World Solar Challenge apenas 5 anos depois.

A competição inaugural foi organizada em 1987, em parceria com a South Australian Tourism Commission. Ele viu 13 competidores se alinharem na largada, com 6 alcançando a linha de chegada. A General Motors venceu o evento com o Sunraycer, completando um percurso de Darwin a Adelaide em apenas 44 horas e 90 minutos, superando o segundo colocado da Ford Austrália por quase 23 horas.

Acontecendo inicialmente a cada três anos, mudou para a cada dois anos a partir de 1999. Em alguns anos, mais de 50 equipes se juntaram à corrida na linha de partida, embora muitas tenham desistido devido a falhas ou problemas mecânicos que encerraram a corrida. Os participantes vêm de diversas origens em todo o mundo para competir na corrida. As últimas três décadas de competição viram participantes de fabricantes automotivos, empresas de tecnologia, universidades e até escolas de ensino médio. Freqüentemente, os patrocinadores da equipe vêm de indústrias de alta tecnologia envolvidas em tecnologia relevante para tais aplicações. Ter uma empresa a bordo que pode fornecer painéis solares altamente eficientes ou um motor leve e potente pode ajudar bastante.

Ao longo dos anos, a corrida evoluiu à medida que novas tecnologias surgiram. Os regulamentos sobre a área máxima do painel solar se tornaram mais rígidos à medida que os painéis se tornaram mais eficientes ao longo dos anos. Isso ajuda a manter os custos baixos, pois os melhores e mais recentes painéis solares não são baratos. Outros regulamentos se concentram em limitar o armazenamento de energia a bordo e garantir condições equitativas entre os concorrentes. Os veículos de competição circulam em vias públicas e, portanto, são obrigados a respeitar os limites de velocidade e as regras de trânsito.

Como as velocidades médias aumentaram ao longo dos anos, as regras mudaram para focar também na praticidade, com o objetivo de orientar os concorrentes a projetar veículos mais próximos de algo utilizável na rua. A competição agora apresenta a Classe Cruiser para veículos com vários passageiros, que são classificados em fatores como facilidade de entrada e número total de passageiros-quilômetro acumulados durante a viagem.

Assim como no automobilismo tradicional, os regulamentos do World Solar Challenge moldaram os designs dos veículos de competição. Com energia limitada disponível, a eficiência é fundamental em todos os aspectos do projeto. Um competidor que é capaz de capturar mais energia e transformá-la em movimento para a frente está em melhor posição para levar a vitória para casa.

No lado elétrico, a primeira preocupação é capturar o máximo possível de energia da luz solar disponível. Instalar os painéis solares de maior eficiência disponíveis é apenas uma parte da equação. Muitas vezes, as equipes inclinam seus painéis solares para ficarem perpendiculares aos raios do sol depois que o passeio termina às 17h, para aproveitar ao máximo a luz disponível antes do pôr do sol. Para espremer até a última gota das células, o hardware Maximum Power Point Tracking é usado para manter as células solares em sua faixa operacional ideal. Motores e controladores são projetados de forma semelhante com foco em desperdiçar o mínimo de energia possível ao impulsionar o veículo na estrada.