Vamos começar do início: os carros da Fórmula E não tem motores, mas sim uma bateria que alimenta o trem de força para mover as rodas (a partir desta temporada, as quatro) e fazer o carro disparar a uma velocidade absurda de reação, o que exige muita habilidade dos pilotos, sem dúvidas, mas que também exige muita energia. Então... de onde vem tanta energia? Essa é uma pergunta que muita gente faz e que alguns “petroheads puristas” questionam, dizendo que o que carrega as baterias dos carros elétricos são geradores movidos a combustíveis derivados do petróleo. Será?

Todas as equipes recebem dois carregadores – um para cada carro – que são utilizados nos finais de semana dos E-Prix. O carro passa por dois processos de carregamento: a carga rápida e a carga lenta total. Esses carregadores são capazes de fazer este processo, mas eles precisam ser alimentados por uma forte de energia e de onde vem esta fonte é a pergunta que não quer calar... e vai ser respondida.

A primeira coisa que fizemos foi buscar a origem da energia. Para isso, seguimos os cabos de força e a maneira mais fácil era fazer o caminho inverso: saindo dos boxes e percorrendo-os até chegar nas caixas de força do Sambódromo. A energia vem da rede pública da cidade de São Paulo e, logicamente, no final do evento (incluindo a desmontagem) a categoria recebe a conta a ser paga. O Brasil é um país onde a matriz de energia é a mais limpa do mundo, com baixíssimo uso de sistemas com emissão de carbono na atmosfera.  Mas estamos falando de quanta energia?

A bateria de um carro da Fórmula E tem capacidade uma capacidade bruta de 47 kWh e de armazenamento chegando a 600 kW. Multiplicando isso para 22 carros são 13200 kW. O trem de força é limitado a transferir 350 kW, com 40% da energia usada durante as corridas vindo do sistema de regeneração. A capacidade utilizável é limitada por regulamentação (Artigo 7.5 do regulamento técnico) a 38,5 kWh.

A bateria é alojada dentro da estrutura de segurança do carro atrás do piloto e é aparafusada à estrutura na parte inferior, criando um espaço completamente fechado apenas para a bateria. Em caso de necessidade, a estrutura tem 2 furos superiores para inundar a bateria para impedir a fuga térmica, o canal de inundação coloca o líquido de inundação diretamente em contato com a célula, podendo ser carregada com o carro parado nos boxes ou, durante as sessões de treino receber uma carga rápida com o piloto dentro do carro (como os pitstops das categorias que tem reabastecimento de combustível.

O sistema de fornecimento de energia elétrica de uma cidade é um dos fatores que são fortemente considerados para que haja a assinatura de um contrato com a Fórmula E. Contudo, imprevistos podem acontecer e o evento – principalmente a corrida – não pode deixar de acontecer por falta de energia elétrica e, para isso existem os geradores... limpos! No início, a categoria usava geradores movidos por glicerina, que produz uma queima mais limpa e uniforme e que é um subproduto da produção de biodiesel. Sem petróleo no processo.

Como tudo no meio da indústria evolui e a busca por processos mais sustentáveis corre tão ou mais rápido que os carros da Fórmula E, um novo e mais eficiente processo foi introduzido depois de comprovada sua eficácia. Depois da glicerina, a Fórmula E passou a usar geradores movidos a óleo vegetal hidrotratado (HVO) Stage V, que emitem 90% menos emissões de CO2, reduzindo emissões, nitrogênio, sulfatos e consumo geral de HVO quando comparados ao diesel. Junto com esse compromisso, pistas selecionadas usarão painéis solares na pista para auxiliar na alimentação das baterias, ajudando a maximizar seus benefícios ambientais. A empresa responsável por este passo adiante no processo de fazer a categoria cada vez mais sustentável é a Aggreko, uma das líderes mundiais no seguimento de energia sustentável.

Como funciona o carregamento das baterias?

Existem dois processos de carregamento das baterias: a carga rápida (a categoria está planejando introduzir os pitstops para inserir este processo nas corridas) e a carga completa. Duas empresas estão trabalhando com estas tecnologias.

A Asea Brown Bovery (ABB) é parceira de longa data da categoria. É a ABB que fornece os carregadores que as equipes recebem para as corridas. Cada equipe recebe dois carregadores e há um conjunto de carregadores reserva na tenda da ABB para atender as equipes (sim, tenda. Nas corridas da Fórmula E, sendo a sua grande maioria feita em circuitos montados nas cidades, os “boxes” e demais instalações de suporte são montadas no local) ou boxes – caso de instalações permanentes como na Cidade do México.

Fomos até a tenda da ABB e conversamos com o engenheiro Bas Berix, Gerente de Projetos da ABB, envolvido com a categoria há quase 4 anos, que nos mostrou o equipamento de carregamento principal e seu funcionamento. Ele explicou que nesta parceria com a Fórmula E, o principal objetivo era garantir durante o final de semana que todas as equipes tenham meios para carregar as baterias dos carros sempre que necessário.

NdG: Este é o carregador principal. Qual a sua capacidade?

Bas Berix: Os carregadores principais garantem um carregamento de 160 kWh e tem a saída bifurcada de 80 kWh, possibilitando as equipes carregarem os dois carros paralelamente com um único carregador, apesar de todas as equipes receberem dois carregadores. Este carregador pode carregar a bateria de um carro em cerca de 45 minutos com uma velocidade de carregamento de 38kWh.

NdG: Mas esta carga não é suficiente para uma corrida. Como os carros não param na pista?

Bas Berix: Paralelamente a carga que é colocada nas baterias pelos carregadores, os carros tem o sistema de regeneração de energia, com a carga gerada nas frenagens e que é transferida para as baterias. Os progressos em termos de capacidade de carga e regeneração tem sido grandes com a evolução dos sistemas. Lembre-se que no início o piloto precisava trocar de carro no mio da corrida. A velocidade dos carros também aumentou muito e, para ter mais recuperação de velocidade e mais velocidade propriamente dita, isso pede mais energia. Então todo o sistema, passando por carregamento, regeneração e capacidade das baterias trabalham juntos.

NdG: Cada time tem um carregador como este, mas vimos um outro carregador nos boxes. É um reserva?

Bas Berix: Cada equipe tem um carregador exatamente igual a este que você vê aqui ao meu lado. Há também um carregador reserva, Este carregador é um equipamento menor e que é utilizado durante as sessões de treino, conseguindo prover uma carga rápida, extra, para o carro retornar à pista. Desde a temporada 9 temos conseguido grandes aprimoramentos no sistema de carregamento e dado uma resposta mais eficiente às demandas que surgem.

NdG: Este carregador não gera energia, ele transfere. Em cada lugar que a Fórmula E vai, há meios para fazer funcionar o gerador e carregar os carros. Como funcionam estas interfaces?

Bas Berix: Cada pais onde a Fórmula E vai correr tem suas particularidades. Aqui em São Paulo temos bastante espaço, em outros lugares, nem tanto. As vezes a energia que vem para nossos geradores vem da rede pública, as vezes temos que usar nossos geradores, atualmente usando hidrogênio como combustível. A matriz elétrica também é importante. Em alguns lugares há fornecimento de energia eólica, em outros é fotovoltaica, em outros é uma combinação. Um recurso que usamos na Europa é um acumulador, um equipamento que carregamos e que, depois das atividades de pista os geradores não conectados a ele, carregados e levados aos boxes para carregar os carros.

Vem aí o pitstop elétrico.

Em paralelo com os carregadores da ABB, uma outra empresa está trabalhando para prover carga às baterias dos carros da Fórmula E. A Fortescue trabalha com o desenvolvimento de sistemas de geração de energia de baixíssimo impacto e em 2024 anunciou uma nova parceria com a JLR (Jaguar Land Rover) para usar o Battery Intelligence Software "Elysia" do Fortescue Zero em todos os veículos elétricos, começando com a nova frota da Land Rover no final deste ano.

O carregamento rápido é um tópico-chave de discussão quando se trata de veículos elétricos, e quando o carro GEN3 foi introduzido há duas temporadas, ele deveria ter se tornado um tema-chave na Fórmula E também. Agora, depois de uma longa espera, o Pit Boost está finalmente pronto para chegar. O Pit Boost fará com que os pilotos façam um pit stop de 30 segundos para recarregar os níveis da bateria em 10 por cento a 600 kW de potência.

Ele fornecerá um instrumento estratégico essencial, com os pilotos já começando a corrida com cerca de metade da energia que precisariam para concluí-la a todo vapor. Os 10 por cento adicionais mudarão como a energia utilizável é distribuída na corrida, potencialmente abrindo a porta para uma corrida mais agressiva e menos gerenciamento de energia – sem mencionar quando você decide fazer a parada para a recarga.

A tecnologia do Pit Boost difere da infraestrutura de carregamento atual da Fórmula E. Um carregador de 160 kWh fornecido pela ABB, parceira da categoria, que carrega os carros de zero a 100 por cento usando energia da rede elétrica local nas corridas. O pit booster vem da Fortescue zero (anteriormente conhecida como Williams Advanced Engineering) e foi projetado para fornecer 10 por cento da capacidade da bateria do carro em um rápido aumento de 600 kW. Os pit boosters também não são conectados à rede local o tempo todo, armazenando a energia que colocam nos carros em uma bateria.

Agora que a tecnologia chegou, o desenvolvimento não vai parar. Enquanto a Fórmula E acaba de apresentar seu GEN3 Evo atualizado, o trabalho no carro GEN4 que o sucederá em 2026 está em andamento. Embora mudanças no atacado não sejam previstas, as lições aprendidas nos próximos dois anos serão implementadas quando o GEN4 chegar. A primeira chance de ver o Pit Boost da Fórmula E em ação será no E-Prix de Jeddah, na Arábia Saudita, de 14 a 15 de fevereiro. Antes disso, a temporada continua na Cidade do México em 11 de janeiro.