Quando a energia caiu na casa de Nate Graham no Novo México no ano passado, sua família se reuniu em volta de uma lareira no frio e na escuridão. Até o forno a gás estava desligado, sem eletricidade para o ventilador. Depois de não conseguir obter calor suficiente da lareira a lenha, a esposa de Graham e dois filhos fugiram para o conforto da casa de um parente até que a eletricidade voltasse dois dias depois.

Na próxima vez que a energia falhou, Graham estava preparado. Ele tinha um filtro de linha e um inversor de US$ 150, um dispositivo que converte a corrente contínua das baterias na corrente alternada necessária para o funcionamento dos aparelhos, conectado ao seu novo Chevy Bolt, um veículo elétrico. A bateria do Bolt alimentava sua geladeira, luzes e outros dispositivos cruciais com facilidade. Enquanto o resto de sua vizinhança fora de Albuquerque definhava na escuridão, a vida familiar de Graham continuou praticamente inalterada. “Foi uma virada de jogo completa, fazendo com que a falta de energia não fosse um problema”, diz Graham, 35, gerente de uma empresa de software. “Durou um dia e meio, mas poderia ter durado muito mais.”

Hoje, Graham alimenta principalmente seus eletrodomésticos com painéis solares no telhado e, quando a energia acaba, seu Chevy Bolt. Ele cortou sua conta mensal de energia de cerca de US$ 220 para US$ 8 por mês. “Não sou uma pessoa rica, mas foi relativamente fácil”, diz Graham “Você acaba em uma posição mágica sem gás [natural], sem petróleo e sem conta de gasolina.”

Graham é uma prévia do que algumas montadoras estão prometendo a qualquer um com um EV: uma enorme bateria doméstica sobre rodas que pode reverter o fluxo de eletricidade para alimentar toda a casa por meio do painel elétrico principal.

Além de servir como um gerador de backup livre de emissões, o EV tem o potencial de revolucionar o papel do carro na sociedade americana, transformando-o de um facilitador de uma existência intensiva em carbono em uma etapa fundamental na transição do país para a energia renovável.

Os painéis solares domésticos já estavam prejudicando o sistema de energia centralizado dos Estados Unidos, forçando as concessionárias a fazer da transferência de eletricidade uma via de mão dupla. Mais recentemente, as baterias domésticas permitiram que as famílias com painéis solares se tornassem comerciantes de energia, recarregando quando os preços da eletricidade estão baixos, substituindo a energia da rede quando os preços estão altos e vendendo eletricidade com lucro durante os horários de pico.

Mas as baterias são caras. O uso de EVs torna esse tipo de configuração doméstica mais barata e uma possibilidade real para mais americanos.

Portanto, pode chegar um momento, talvez em breve, em que seu carro não apenas o levará do ponto A ao ponto B, mas também servirá como o centro de sua usina de energia pessoal.

Pesquisei novos veículos e hardware para responder às perguntas mais comuns sobre como abastecer sua casa (e a rede elétrica) com seu carro.

Por que abastecer sua casa com uma bateria EV

A grade da América não está em boa forma. Os preços estão em alta e a confiabilidade em baixa. Desde 2000, o número de grandes interrupções aumentou de menos de duas dúzias para mais de 180 por ano, com base em dados federais, relata o Wall Street Journal . O cliente médio da concessionária em 2020 suportou cerca de oito horas de interrupções de energia, o dobro da década anterior.

O relacionamento das concessionárias com seus clientes deve ficar ainda mais difícil. Prevê-se que os preços da eletricidade residencial, que subiram 21% desde 2008, continuem subindo à medida que as concessionárias gastam mais de US$ 1 trilhão na modernização da infraestrutura, erguendo linhas de transmissão para energia renovável e protegendo contra condições climáticas extremas.

U. _ Os proprietários de residências de S. estão cada vez mais optando por não participar. Cerca de 8 por cento deles instalaram painéis solares. Um número crescente está adicionando baterias domésticas de empresas como LG, Tesla e Panasonic. São essencialmente bancos de células de bateria, semelhantes às do seu laptop, capazes de armazenar energia e descarregar eletricidade.

Um ID.4 totalmente elétrico está conectado a uma estação de carregamento. (Hendrik Schmidt/Hendrik Schmidt/picture-alliance/dpa/AP)

EnergySage, um mercado de energia renovável, diz que dois terços de seus clientes agora solicitam cotações de baterias ao solicitar licitações para painéis solares domésticos e cerca de 15% os instalam. Essa configuração permite que os proprietários declarem (pelo menos parcialmente) independência da rede, armazenando e consumindo energia solar durante a noite, além de fornecer eletricidade durante interrupções.

Mas não sai barato. A casa média consome cerca de 20 quilowatts-hora por dia, uma medida de energia ao longo do tempo. Isso equivale a cerca de US $ 15.000 para baterias suficientes em sua parede para garantir um dia inteiro de energia de backup (embora o custo líquido seja menor após incentivos e outras economias potenciais).

Uma alternativa está na entrada da garagem. Um EV típico armazena cerca de 67 kWh em sua bateria, mais de três dias de eletricidade, sem uso (os veículos ficam estacionados por cerca de 95% de sua vida útil). Até recentemente, a única maneira de aproveitá-lo era montando um sistema inversor como o de Graham. Mas o carregamento bidirecional, a capacidade da eletricidade do veículo fluir nos dois sentidos, agora é uma realidade comercial nos Estados Unidos. Até 2024, várias marcas e modelos estarão nas concessionárias.

Você pode até comprar um hoje: o Ford F-150 Lightning, uma versão totalmente elétrica da picape mais vendida da América. Está embaralhando a economia da energia doméstica.

Como uma bateria EV pode alimentar sua casa

A Ford mudou a forma como os clientes viam seus caminhões quando lançou uma versão híbrida do F-150, diz Ryan O'Gorman, do programa de serviços de energia da Ford. O caminhão funciona como um gerador com até 11 tomadas espalhadas pelo veículo, incluindo uma tomada de 240 volts normalmente usada para eletrodomésticos como secadoras de roupas. Durante desastres como a tempestade de gelo de 2021 que deixou milhões de texanos sem eletricidade, os revendedores da Ford emprestaram seus híbridos F-150 como geradores domésticos.

O Lightning, a versão totalmente elétrica do F-150, dá o próximo passo, oferecendo energia de backup em casa. Sob cada Lightning, há uma enorme bateria de 98 kWh a 131 kWh. Isso é energia suficiente, estima a Ford, para abastecer uma casa por três dias (10 dias se houver racionamento). “O veículo tem uma imensa potência para mover tanto metal na estrada a 80 mph”, diz O'Gorman.

Uma estação de carregamento, à direita, e seu sistema de integração doméstica permitem o fluxo de energia bidirecional do F-150 Lightning para servir como fonte de energia de backup. (Cortesia de Sunrun)

Em vez de conectar aparelhos no caminhão, o caminhão conecta na casa, substituindo a rede elétrica. Isso requer alguns equipamentos: um carregador bidirecional de 80 watts e um sistema de integração doméstica, que é uma unidade de hardware que permite desconectar sua casa da rede elétrica e alimentá-la com o caminhão. Sunrun, o maior instalador solar residencial do país, é o parceiro de instalação preferido da Ford, embora qualquer profissional licenciado possa instalá-los.

Quanto vai custar

A instalação do hardware extra custará cerca de US$ 5.000. (A Ford inclui o carregador bidirecional em seus modelos premium). Atualizações de fiação doméstica ou um painel solar opcional aumentariam o custo.

Mesmo com esse preço, a F-150 pode ser a bateria doméstica mais barata do mercado.

Quando os preços das baterias subiram no ano passado devido ao aumento da demanda e problemas na cadeia de suprimentos, as montadoras foram as primeiras da fila graças à sua enorme escala. Isso lhes permitiu fazer acordos que parecem ter diminuído radicalmente os preços das baterias domésticas.

Pegue o F-150 Lightning de $ 56.000. Com a bateria padrão de 98 kWh, ele oferece armazenamento de energia equivalente a sete Tesla PowerWalls (US$ 15.500 cada instalado) por cerca de metade do preço por kWh. Portanto, por um preço um pouco acima do preço médio dos carros nos EUA, de US $ 50.000, você obtém uma bateria doméstica e um carro.

Por enquanto, o Lightning oferece apenas uma bateria de backup do tamanho de uma casa. Mas a próxima rodada de atualizações de software monitorará o uso doméstico de energia para decidir o melhor momento (e preço) para recarregar os veículos. Nos horários de pico, ele pode desconectar sua casa da rede elétrica, contando com a energia da bateria, até que os preços caiam.

As concessionárias em todo o país também estão começando a permitir que os VEs forneçam eletricidade à rede. Os proprietários podem optar por serviços de veículo para rede que permitem que as concessionárias usem a bateria de seus carros durante o pico de demanda, por um preço. A CEO da Sunrun, Mary Powell, diz que a empresa já recebeu cerca de 1.000 pedidos para os sistemas de bateria doméstica do F-150 em todo o país, principalmente em lugares como Califórnia e Texas abalados por apagões relacionados ao clima extremo (cerca de 10% também optaram por adicionar energia solar).

Eventualmente, pretende construir uma rede coordenada, como faz para baterias estacionárias domésticas, que podem ajudar a equilibrar a rede e alimentar milhões de residências. O potencial é enorme. O Conselho de Defesa dos Recursos Naturais estima que se, como esperado, os novos padrões de ar limpo da Califórnia adicionarem 14 milhões de veículos de emissão zero às garagens até 2035, o armazenamento coletivo da bateria poderia abastecer todas as casas da Califórnia por três dias.

Isso ajudará o clima?

A ideia é que empresas como a Sunrun, juntamente com concessionárias, recrutem veículos como o F-150 Lightning para formar usinas de energia virtuais . Essas redes de milhares ou milhões de dispositivos podem fornecer eletricidade em momentos críticos. Até 2030, de acordo com a organização sem fins lucrativos de energia limpa RMI, isso poderia reduzir as cargas de pico nos Estados Unidos em 60 gigawatts, equivalente ao consumo médio de 50 milhões de residências. Isso reduziria o número de usinas elétricas que precisamos construir e ajudaria a redistribuir a energia limpa ao longo do dia.

Aqui está o porquê. Pense na rede elétrica de hoje como um sistema rodoviário muito caro, com dezenas de pistas cruzando o país. No entanto, está em plena capacidade apenas algumas vezes por ano. Como as concessionárias devem sempre manter as luzes acesas, elas investem bilhões de dólares em usinas de energia (poluentes) que podem operar apenas por algumas horas ou mesmo alguns minutos a cada ano. À medida que a parcela de energia renovável aumenta, as concessionárias podem precisar de ainda mais dessas usinas para suavizar as flutuações quando o vento ou o sol não estão disponíveis.

O sistema de energia reserva da Ford desliga automaticamente a energia da rede durante interrupções e alimenta eletrodomésticos por até três dias, ou até 10 dias se a energia for racionada. (Cortesia da Ford)

As baterias oferecem uma alternativa. Ao armazenar energia e despachá-la no momento certo, eles podem ajudar as concessionárias a aumentar as energias renováveis ​​sem novas usinas caras de gás natural como reserva.

Ainda assim, usar um EV como bateria doméstica pode não ser a melhor maneira de reduzir suas emissões gerais, especialmente se você comprar uma de tamanho grande. (O novo Hummer EV, por exemplo, polui mais por milha do que pequenos sedãs movidos a gasolina).

A maneira mais eficaz de zerar as emissões, argumentam os pesquisadores, é reduzir a dependência pessoal dos carros. Trânsito de massa, ciclismo, caminhabilidade, melhor zoneamento e planejamento do uso do solo são todos necessários para atingir as metas de redução de emissões no setor de transporte, que agora é a maior fonte de emissões dos EUA, mesmo quando os EVs substituem seus equivalentes movidos a combustíveis fósseis.

Mas as cidades não desenvolverão projetos caminháveis ​​e sistemas de transporte onipresentes da noite para o dia - se é que algum dia o farão. A América foi construída para carros: 93% dos lares americanos possuem um veículo.

Portanto, se você não se desfizer do seu veículo, enfrentará novas escolhas na próxima vez que entrar em uma concessionária de automóveis: Como você deseja abastecer sua casa e a rede elétrica?

Muitos dos EVs que saem das linhas de montagem hoje oferecem essa opção, diz Douglas Alfaro, da WallBox, uma empresa de carregamento e gerenciamento de energia de EV. A empresa está fazendo parceria com montadoras para projetar hardware que funcione com quase todos os veículos - a infraestrutura de carregamento da Ford, até agora, é proprietária. Isso já está começando a acontecer: os fabricantes do Hyundai Ioniq 5, Lucid Air, Kia EV6, VW's ID.4, Mitsubishi Outlander e Chevy Silverado EV anunciaram que oferecerão serviços domésticos de eletricidade no próximo ano.

Como Graham percebeu após sua última queda de energia no Novo México, eletrificar sua vida significa repensar como seu veículo está conectado a todo o resto. No futuro, nossos carros serão conectados em nossas casas e outros dispositivos inteligentes, trocando eletricidade entre si e com o mundo exterior.

Fonte: The Mashington Post