El concepte de vehicles elèctrics amb plaques solars integrades és una idea que ha captat la imaginació de moltes persones. Imagina un cotxe que es pot alimentar sol, simplement absorbint la llum solar mentre està estacionat o fins i tot en moviment.
A primera vista sembla una solució lògica per complementar l'energia que els vehicles elèctrics ja obtenen de les bateries, fent que el cotxe sigui més eficient i potser reduint la necessitat de carregar-lo freqüentment en estacions de càrrega. Tot i això, la realitat és que la majoria dels vehicles elèctrics no porten plaques solars, i les raons darrere d'això són més complexes del que es podria pensar.
A continuació, llistarem les raons principals per les quals els cotxes elèctrics encara no han adoptat de forma massiva els panells solars, malgrat que aquesta tecnologia sembla estar tan alineada amb la mobilitat sostenible.
1. La mida limitada dels panells solars en un cotxe
Un dels principals problemes amb la integració de panells solars en vehicles elèctrics és la mida limitada de la superfície d'un cotxe.
Els panells solars són més efectius quan cobreixen grans àrees exposades al sol durant un temps perllongat. Tot i això, en un automòbil, la quantitat d'espai disponible per instal·lar panells solars és relativament petita. La part superior del cotxe, incloent-hi el sostre i potser el capó, no ofereix prou superfície per generar una quantitat significativa d'energia.
Per posar-ho en perspectiva, la potència generada per un panell solar depèn de factors com ara la quantitat de llum solar disponible, l'eficiència del panell i l'àrea que cobreix. Un cotxe típic podria albergar un sistema de panells solars del voltant de 300-500 watts, depenent de la mida del vehicle. En condicions ideals, aquests panells podrien generar uns 2-3 kWh per dia en un lloc amb bona exposició solar.
Tot i això, els cotxes elèctrics mitjana requereixen una bateria amb una capacitat d'entre 50 i 100 kWh per funcionar adequadament, la qual cosa significa que l'energia generada per aquests panells solars cobriria només una petita fracció de l'energia total que necessita el cotxe. A la pràctica, n'hi hauria prou per recórrer només uns quants quilòmetres al dia, lluny del que es requereix per a viatges més llargs o usos freqüents.
2. L'eficiència limitada dels panells solars actuals
Un altre motiu important és leficiència dels panells solars. Tot i que la tecnologia solar ha avançat significativament en les darreres dècades, l'eficiència dels panells solars comercials continua sent relativament baixa. La majoria dels panells solars fotovoltaics tenen una eficiència que oscil·la entre el 15% i el 22%. Això significa que només una fracció de lenergia solar que colpeja el panell es converteix en electricitat utilitzable.
Si bé els panells més eficients estan en desenvolupament constant, encara no s'ha aconseguit un nivell d'eficiència que faci viables els cotxes completament alimentats per energia solar. En condicions òptimes, un cotxe solar equipat amb els millors panells solars del mercat podria generar prou energia per estendre la seva autonomia en pocs quilòmetres al dia, però la major part de la seva energia continuaria depenent de les bateries convencionals.
A més, cal recordar que l'eficiència dels panells solars varia segons les condicions climàtiques i geogràfiques. En dies ennuvolats o en àrees amb poca llum solar directa, la quantitat denergia generada disminueix dràsticament. Això faria que els vehicles solars siguin encara menys pràctics a llocs on el clima és menys favorable.
3. Cost i viabilitat econòmica
El cost d'incorporar panells solars als vehicles elèctrics és un altre factor clau. Instal·lar panells solars en un cotxe pot ser car, tant pels materials com per la tecnologia dintegració. En la majoria dels casos, el benefici en termes denergia obtinguda simplement no justificaria la despesa addicional per al fabricant i el consumidor.
Els panells solars requereixen una infraestructura especialitzada per ser instal·lats al cotxe, incloent-hi electrònica addicional per gestionar l'energia produïda i emmagatzemar-la de manera eficient. També cal un sistema de gestió d'energia que permeti aprofitar l'energia generada sense sobrecarregar les bateries o interferir amb els sistemes elèctrics del cotxe.
El cost d'aquests sistemes, a més a més del mateix panell, augmenta el preu total del vehicle. Si a això sumem que l'energia solar generada és mínima en comparació amb les necessitats totals del cotxe, la relació cost-benefici no és favorable.
Els fabricants d'automòbils actualment prefereixen invertir a millorar la capacitat i el rendiment de les bateries, cosa que proporciona més valor en termes d'autonomia i eficiència.
4. Pes addicional i eficiència del cotxe
Els cotxes elèctrics estan dissenyats per ser el més lleugers i aerodinàmics possibles per tal de maximitzar-ne l'eficiència i l'autonomia. La incorporació de panells solars podria augmentar el pes del cotxe i reduir l'eficiència general del vehicle.
Tot i que els panells solars no són extremadament pesats, tot l'equip addicional que es necessita per integrar-los (estructures de suport, cablatge, inversors, sistemes de control d'energia, etc.) augmenta el pes total del cotxe. En un cotxe elèctric, qualsevol pes addicional afecta directament l'autonomia, ja que cal més energia per moure el cotxe.
Per tant, afegir panells solars podria contrarestar part dels beneficis que sespera obtenir de lenergia generada, la qual cosa faria que el cotxe sigui menys eficient en general.
5. Panells solars mòbils i l'angle del sol
Un aspecte crucial de l'eficiència dels panells solars n'és l'orientació i l'exposició al sol. Els panells solars fixos, com els que es troben a teulades o grans instal·lacions, estan generalment orientats de manera òptima per captar la major quantitat de llum solar possible al llarg del dia.
En canvi, els panells solars instal·lats en cotxes estarien constantment en moviment, la qual cosa significa que la seva exposició a la llum solar seria menys predictible i, en molts casos, subòptima.
Si un cotxe està en moviment, és probable que gran part del temps els panells solars no estiguin a la posició ideal per rebre llum solar directa, cosa que reduiria la seva capacitat per generar energia. Fins i tot quan el cotxe està estacionat, l'orientació del vehicle no serà sempre l'òptima per maximitzar la captura de llum solar.
Això és especialment problemàtic en àrees urbanes on els cotxes solen estar estacionats a garatges, ombres d'edificis o arbres, cosa que limita encara més l'exposició al sol.
6. Limitacions en la viabilitat dels vehicles solars
Tot i que algunes empreses, com Lightyear, estan desenvolupant vehicles amb panells solars integrats, aquests models encara enfronten limitacions significatives. Per exemple, el Lightyear One pot generar energia suficient per recórrer només entre 50 i 70 quilòmetres en un dia assolellat, cosa que és molt insuficient per a les necessitats diàries de la majoria dels conductors. Això demostra que, malgrat els avenços, els panells solars no poden ser la font principal denergia per a la propulsió dels vehicles elèctrics.
A més, els panells solars tendeixen a ser considerats més com un complement que com una solució integral. S'utilitzen principalment per alimentar funcions auxiliars del cotxe, com ara l'aire condicionat o els sistemes d'entreteniment, cosa que suggereix que no són a l'alçada de proporcionar l'energia necessària per a la conducció. Això limita encara més la raó per integrar panells solars en vehicles elèctrics, ja que el seu impacte a l'autonomia total del vehicle continua sent mínim.
7. Càrrega solar estacionària: una opció més viable
Integrar panells solars directament a vehicles elèctrics s'enfronta a serioses limitacions que fan que aquesta opció sigui poc pràctica. En lloc de dependre de panells al cotxe, les estacions de càrrega solar representen una solució molt més efectiva i eficient. Aquestes estacions, que poden estar equipades amb panells solars als sostres i àrees circumdants, poden generar una quantitat significativament més gran d'energia que els panells limitats en un vehicle.
A més, les estacions de càrrega solar poden ser ubicades en llocs òptims per maximitzar la captació de llum solar, cosa que és difícil daconseguir en un cotxe en moviment o estacionat en llocs ombrejats. Aquestes instal·lacions també poden incorporar sistemes d'emmagatzematge d'energia, cosa que permet carregar els vehicles de manera eficient fins i tot en condicions de poca llum.
Aquest tipus d'infraestructura no només és més pràctica, sinó que també permet un enfocament escalable per augmentar l'ús d'energia renovable al transport. En contrast, els panells solars en cotxes enfronten obstacles significatius en termes d'eficiència i de producció d'energia, cosa que fa que la seva implementació sigui menys viable en comparació amb l'opció de carregar en estacions dedicades.