Mesmo se os incentivos do governo funcionarem e as células solares acabarem decorando grandes porções da paisagem urbana, um estudo do Reino Unido calcula que apenas 2% da energia seja gerada desta forma no país em 2020, por exemplo. Mas pode haver, no entanto, uma outra maneira de usar as células solares para uma maior contribuição no fornecimento de energia: colocá-las no lugar do asfalto.
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A New Scientist conversou com o engenheiro elétrico Scott Brusaw, de Sagle, Idaho (EUA), que acredita que a substituição do asfalto que conhecemos hoje pela célula solar é o caminho para a energia renovável. Financiado pela Administração Federal de Rodovias dos EUA, Brusaw está pesquisando as células, normalmente vistas como dispositivos frágeis, para serem reforçadas até suportarem o peso e o impacto dos caminhões e outros veículos.
"Se o projeto for bem sucedido, as recompensas serão grandes", afirmou Brusaw. Segundo dados que obteve da União Americana de Geofísica, as estradas, rodovias e estacionamentos ao ar livre representam mais de 100 mil quilômetros quadrados de superfície nos Estados Unidos. Se esse asfalto for substituído por células solares de eficiência moderada - cerca de 15% - não só gerará uma quantidade significativa de energia, mas também fornecerá uma infraestrutura para distribuir energia elétrica mais facilmente.
O plano de Brusaw é criar painéis de 3,7 metros quadrados, o padrão nas estradas americanas, que sejam facilmente conectados. Com uma média de incidência solar de 4 horas por dia, cada um desses painéis seria capaz de produzir cerca de 7,6 quilowatts-hora de energia diariamente, diz ele. Esta energia poderia ser enviada para a rede elétrica ou armazenada em capacitores nas estradas, que permitiriam a recarga de veículos elétricos.
Brusaw estima que o custo de cada painel será de cerca de US$ 10 mil, cerca de quatro vezes mais que o custo atual do asfalto. Ele espera, no entanto, que os painéis sejam resistentes e com menos necessidade de manutenção que o asfalto. Ele explica ainda que a energia gerada irá compensar o custo inicial. "Nossos painéis são projetados para pagar a si próprios", diz ele.
Mas as células solares podem realmente ser resistentes o suficiente para substituir o asfalto? O vidro pode ser feito para ser tão forte quanto o aço, mas o desafio é torná-lo resistente à ruptura. Brusaw está convencido de que isso pode ser feito usando técnicas aperfeiçoadas na produção de vidros à prova de bala e explosão.
Uma maneira de aumentar a durabilidade do vidro seria colocar um laminado plástico flexívels sobre o vidro temperado, afirma Carlo Pantano, cientista de materiais da Universidade da Pennsylvania, que prestou consultoria a Brusaw. Mas isso levaria a um segundo problema: a aderência dos pneus. "Superfícies lisas são as mais recomendadas para o vidro", diz Pantano. "Mas não são boas para o motorista".
Para que consiga receber os carros, as células solares precisariam ter ranhuras e texturas que simulassem um asfalto. Mas, segundo Pantano, as texturas reduziriam a força do vidro e diminuiriram a quantidade de luz sobre as células.
Brusaw diz estar trabalhando para resolver estes problemas. Até agora, ele construiu um protótipo de painel que poderia ser usado em uma estrada, mas o vidro ainda não foi temperado. Uma outra solução que o cientista considera é a utilização de milhares de pequenos prismas construídos na superfície da célula solar. Eles permitiriam a aderência dos pneus e também ajudariam na absorção de luz solar direta.
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