Autor: Eng. Joel Pugas Martins -Gerente técnico da JPA Smart Energy
Artigo publicado na Revista Potência Nr. 146
É notório o crescimento do interesse no carro elétrico no mundo, principalmente nos países mais desenvolvidos, como EUA, Europa, Japão e até mesmo a China. E não parece ser apenas mera curiosidade. A impressão que se tem é que estão enxergando nessa nova tecnologia vantagens técnicas e econômicas que vem impulsionando essa novidade para frente. É bastante farta a quantidade de matéria sobre esse tema na internet, e também fácil de perceber porque o carro elétrico é realmente uma inovação. Os carros convencionais utilizam uma forma de propulsão baseada na explosão interna, uma descoberta do século XIX e que por mais evoluídos que sejam atualmente, os automóveis ainda usam o mesmo principio, ou seja, a queima de combustível fóssil e conseqüente emissão de gases poluentes na atmosfera, comprometendo a qualidade do ar nos grandes centros urbanos e contribuindo para o efeito estufa. E, além disso, sempre há o risco do esgotamento de sua principal fonte: o petróleo, que está cada vez mais difícil e caro de ser extraído.
Mesmo naqueles países que usam combustíveis alternativos, como o Brasil com o seu etanol, ainda assim, trata-se de uma combustão interna, com emissão de gases poluentes. Porém, o etanol, apesar de ser uma fonte de energia renovável, exige um complexo processo para a sua produção, demandando um bem muito precioso: extensas áreas de terras agricultáveis. Assim o crescimento da demanda por este combustível certamente vai exigir mais uso dessas terras que inevitavelmente vai gerar maior concorrência com a produção de alimentos e conseqüentemente aumento dos seus preços.
Vários estudos já foram feitos comparando o custo da energia de um carro convencional a gasolina e o carro elétrico. Veja nas tabelas a seguir um resumo dos resultados obtidos. Foram considerados dois carros de passeio similares, já bastante conhecidos no mercado. No estudo foi adotado um horizonte de oito anos que é a expectativa de vida útil de um banco de baterias, e uma rodagem diária de 60 km. Na Tabela 1 está mostrado um cenário considerando os custos do banco de baterias e energia elétrica atuais.
Tabela 1 – Cenário atual
Nota-se então que neste período há uma economia no custo da energia de R$ 5.295, já considerando o custo de reposição da bateria que atualmente ainda é o grande vilão do carro elétrico. Porém, observando a taxa de redução dos preços das baterias de alta “performance” nos últimos anos, especialistas arriscam uma previsão do custo da bateria para algo em torno de US$ 190/kWh até 2020, o que dá um cenário como o mostrado na Tabela 2 abaixo, com um aumento na economia para R$ 9.621.
Tabela 2 – Cenário 2020
Assim é perfeitamente plausível esperar que o custo do carro elétrico mais a bateria fique equiparado ao carro convencional dentro de um horizonte aceitável, algo esperado por volta de 2030, o que dá um cenário como o mostrado na Tabela 3 abaixo, com uma economia agora de R$ 20.145.
Tabela 3 – Cenário 2030
Outra questão bastante discutida é a autonomia dos carros elétricos que também está vinculada às baterias. Há uma verdadeira corrida para se obter baterias que propiciem aos carros elétricos autonomias cada vez maiores a custos reduzidos. Atualmente a de tipo Lithium-ion é a que tem melhor relação carga/peso, algo em torno de 0,13kWh/kg. Um grande “player” deste mercado, a Tesla, vem dando relevantes contribuições neste sentido e desde 2008, também como fabricante de carros elétricos, lançou modelos consagrados como o Modelo S, de luxo, e este ano o Modelo 3, mais acessível, com surpreendente autonomia de 496 km, conquistando assim a marca de melhor relação preço/autonomia, algo em torno de 89 US$/km de autonomia.
Conforme mostrado na Tabela 1 acima, o carro elétrico, considerando o custo da energia elétrica mais o da bateria, já apresenta um consumo de R$ 0,25/km, menor que o do carro convencional de R$ 0,28/km. Agora vamos imaginar que o custo da eletricidade considerado no estudo possa ser reduzido ainda mais. Como estamos por enquanto falando de um carro de passeio usado pelas famílias e que estes ficarão estacionados nas respectivas casas, podemos então já considerar o carro elétrico, do ponto de vista energético, como um novo eletrodoméstico. À noite, quando estiver estacionado na garagem, ele será conectado na rede elétrica da casa para a recarga da sua bateria. Ora, então podemos incluí-lo no dimensionamento de um sistema de geração própria de energia, como a fotovoltaica. Vamos considerar que esse carro na maior parte do tempo seja usado para deslocamentos até o trabalho, numa rodagem igual ao estudo mostrado nas tabelas acima, 60 km diários, e à noite, conectado na garagem, poderá ser abastecido com a energia da rede de distribuição local, utilizando-se dos créditos gerados a partir da produção de energia elétrica do sistema fotovoltaico da casa ao longo do dia. Exceção feita naqueles casos em que o carro elétrico seja usado em viagens longas, quando então o abastecimento deverá ser feito em postos fora de casa.
Mas limitando-se ao consumo de energia elétrica com o carro apenas nos deslocamentos até o trabalho e com os eletrodomésticos da casa, mostramos na Tabela 4 abaixo os custos em reais envolvidos para uma família média que tenha uma casa com geração própria de energia elétrica com sistema fotovoltaico. Uma economia mensal de R$ 500 com a “conta de luz” mais a “conta do posto de gasolina”, que já poderia ser realizada num cenário previsto para os próximos dois anos.
Tabela 4 – Despesas com energia elétrica
Vamos agora analisar os investimentos necessários para se conseguir essa economia que deverão ser feitos na compra do carro elétrico e na instalação do gerador fotovoltaico. Vimos acima que há uma expectativa de que o preço do carro elétrico se equipare ao convencional por volta de 2030 e o custo de instalação do sistema FV vem caindo ano a ano. Mas vamos considerar um cenário mais perto, como os próximos dois anos e calcular o tempo de retorno dos investimentos feitos tanto no sistema FV como no carro elétrico. Na Tabela 5 abaixo mostramos os resultados. Notamos que num prazo menor que cinco anos pagamos o sistema FV e com mais sete anos pagamos o carro elétrico.
Tabela 5 – Retorno de investimentos
Porém temos observado nos últimos anos uma queda persistente nos preços do carro elétrico e dos materiais para o gerador FV, e a continuar neste ritmo, certamente este tempo de retorno será reduzido consideravelmente, para algo abaixo de dois anos até 2030, tornando esses dois produtos bastante atraentes para a maioria das famílias.
 primeira vista esse cenário parece ser muito futurista e inalcançável devido ao impacto que tais mudanças causarão no nosso cotidiano, mas são inovações e conquistas tecnológicas que já podem ser notadas a nossa volta, e que portanto colocam essas mudanças num processo irreversível. Há empresas e empreendedores de peso apostando neste cenário e com muita disposição para superar as barreiras que ainda existem, tanto tecnológicas como na produção. No sistema FV a barreira ainda é o custo elevado que deverá ser superado com aumento da produção até atingir um volume de escala tal que possa chegar a valores mais vantajosos. Situação essa, similar ao que também acontece com os carros elétricos, porém neste caso temos adicionalmente uma barreira tecnológica importante que são as baterias, ainda pesadas e com capacidade de carga muito limitada. No entanto são barreiras vistas como desafios para muitos empreendedores deste mercado, gerando uma verdadeira corrida tecnológica, algo que podemos ver como sendo muito salutar e excitante. Iremos assistir a uma verdadeira revolução no mundo dos automóveis e da energia ao longo da década de 20 que virá.