Algum dia, frotas de carros autônomos compartilhados transportarão passageiros rapidamente pelas cidades, pegando-os e soltando-os sem a necessidade de estacionamentos, garagens ou mesmo veículos pessoais. Mas sem um lugar para se sentar e cobrar, ou o tempo para fazê-lo enquanto os proprietários estão no trabalho ou em casa dormindo, como esses veículos obterão a energia de que necessitam para realizar seu trabalho? Quem vai alimentar os carros-robô?
“Não há ninguém para ligá-los. Não há motorista. Eles precisam ser capazes de ir em demanda, cobrar-se enquanto as baterias ficam baixas ”, diz Alex Gruzen, CEO da WiTricity, empresa de cobrança sem fio com sede em Massachussetts.
Nos últimos oito anos, a WiTricity mudou seu modelo de negócios de eletrônicos de consumo e carregadores de telefones para focar quase exclusivamente na questão de como nós energizamos carros. A resposta, segundo Gruzen, é o poder transmitido pelo ar, por meio de um sistema integrado à paisagem urbana. Para esse fim, a WiTricity fez uma parceria com a BMW para lançar o primeiro sistema de carregamento remoto pronto para o consumidor para um veículo elétrico.
Esse tipo de cobrança, que acontece por meio de um processo chamado ressonância magnética, remonta a meados dos anos 2000, quando Marin Soljačić, fundador da WiTricity e professor de física do MIT, decidiu inventar uma maneira melhor de carregar um telefone. Ele experimentou várias maneiras de movimentar energia, incluindo radiofreqüência, ultra-som e até indução, antes de escolher a ressonância magnética como a melhor combinação de eficiência e conveniência. Ele pediu uma patente em 2006, que recebeu em 2010, e começou a WiTricity em 2007 para ajudar a indústria de telefonia celular a tornar os tapetes de carga compatíveis com alguns telefones. (Você pode até comprar um da Tesla, embora a empresa ainda não tenha anunciado nenhum plano para carregar seus carros dessa maneira).
A ressonância não é exclusiva do carregamento elétrico; é o mesmo fenômeno que descreve a oscilação de uma criança em um balanço, e sua transição para frente e para trás entre energia potencial e energia cinética. Um pai empurrando, ou um garoto bombeando, pode contribuir com energia para o sistema - mas somente se eles se movem na frequência certa e na direção certa. Da mesma forma, uma bobina eletromagnética pode transferir energia para outra, desde que estejam na mesma orientação e ressoem em uma frequência correspondente.
Com o passar dos anos, a WiTricity - a única licenciada da tecnologia - estabeleceu parcerias com mais e mais empresas para desenvolvê-la. Muitos eram voltados para a eletrônica de consumo, mas a Toyota a licenciou para o híbrido Prius e acabou investindo na WiTricity, e a Honda, a Hyundai, a Nissan e a GM trabalharam em protótipos. O iPerformance 2018 530e da BMW, no entanto, é o primeiro a chegar ao mercado, oferecendo um pacote de luxo com um tapete de carregamento sem fio para compradores alemães (com planos de lançamento nos EUA, Reino Unido, Japão e China) em cerca de 3.000 Euros.
Mas o 530e é um híbrido, aponta Dominique Bonte, analista da indústria automobilística da ABI Research. Ele tem uma pequena bateria de 9, 2 kWh, que pode ser carregada em algumas horas via tecnologia WiTricity, mas tem apenas 16 milhas. O carregamento sem fio, mesmo com a eficiência de 90% que o WiTricity conseguiu, ainda é relativamente lento. Olhe para Tesla, por exemplo: Um modelo S vem com uma bateria de 100 ou 75 kWh, e o sistema WiTricity coloca algo em torno de 11 kW, o que significa que pode levar um dia inteiro para carregar totalmente um Tesla. Assim, a empresa optou por se concentrar em seus Superchargers, que podem oferecer uma carga muito mais rápida.
“Você não pode suportar as mesmas transferências de energia sem fio e com estações de recarga fixas”, diz Bonte. “Isso não vai mudar, eles meio que admitem. Vai um pouco mais alto, talvez 20, 30 kW, mas não suporta 50 a 60 kW. Isso não é nem mesmo previsto no padrão. ”No entanto, ele também aponta que a grande maioria do uso de EV não exigiria uma carga completa a cada noite - baterias completas são realmente necessárias apenas para viagens longas.
Ainda assim, uma mudança está acontecendo na indústria automobilística, diz Gruzen, graças em parte ao escândalo de engano de emissões de carros a diesel da VW, à queda dos custos das baterias e à Tesla, tornando os EVs sensuais. “Todas essas coisas se juntam e, no momento, o que você está vendo é uma corrida extraordinária entre todas as montadoras para se comprometer com uma variedade de plataformas eletrificadas”, diz Gruzen. "O mercado está decolando."
WiTricity não é tão só quanto suas centenas de patentes podem sugerir. (Em 2014, a empresa recebeu uma patente para a tecnologia de transferência de energia sem fio no que se refere a veículos.) Uma empresa chamada Plugless Power está fabricando tapetes de reposição para reposição, com um acoplador magnético que é instalado em um EV. E o Halo da Qualcomm usa um carregamento indutivo parecido com o de uma escova de dentes elétrica que é funcionalmente semelhante à versão da Witricity, apesar de usar tecnologia diferente, e está buscando um carregamento dinâmico para carregar veículos em movimento.
"Transferência segura de energia sem fio para aplicações em veículos", Patente dos EUA nº 8.912.687 Mas será preciso mais do que as montadoras e seus fornecedores para fazer com que os consumidores mudem seu comportamento, já que muitas das apreensões que eles têm pelos veículos elétricos ainda estão presentes. A ansiedade na faixa impulsionou a pressão por baterias maiores e a necessidade de carregamento rápido. Mas a cobrança distribuída em toda a paisagem urbana poderia aliviar isso, e a eliminação gradual dos motores de combustão exigida pelo governo poderia forçar o problema. “Para termos realmente um grande impacto no meio ambiente, precisamos de muito mais do que apenas os primeiros adeptos a comprar veículos elétricos”, diz Gruzen. E para isso, o carregamento tem que ser mais fácil do que reabastecer. Começará com um tapete na sua garagem, diz ele, mas terminará com o carregamento de ressonância magnética integrado ao estacionamento público, filas de táxi e praticamente qualquer lugar onde um carro possa fazer uma pausa para um rápido "lanche energético".
Mais importante é o nível da cidade, quando as frotas são compartilhadas, sem fio e autônomas, e quando se perde algum tempo de inatividade. A WiTricity e a Qualcomm já estão trabalhando com a SAE (conhecida como Society of Automotive Engineers) em um conjunto de padrões globais que permitirão que carros de diferentes fabricantes façam o carregamento por meio de diferentes sistemas sem fio. Isso permitirá até que as frotas atuem como bancos de baterias, armazenando energia para a cidade e distribuindo-a de volta conforme as necessidades de energia variam ao longo do dia.
“Em tal ambiente, em um ambiente de carro-como-serviço, o carregamento sem fio quase se tornaria uma necessidade”, diz Bonte.
