Se todos os carros dos Estados Unidos fossem elétricos, quanta energia solar seria necessária para mantê-los em movimento? Surpreendentemente, gerar a eletricidade talvez seja mais fácil do que levá-la até onde ela precisa chegar.
Os veículos elétricos têm uma curiosa capacidade de fazer os carros a gasolina parecerem complicados.
Você conecta o carro à tomada. A eletricidade entra em uma bateria. Mais tarde, essa eletricidade movimenta um motor, e o motor gira as rodas. Não há gasolina para abastecer, nenhuma pequena sequência de explosões acontecendo sob o capô e muito menos energia desaparecendo na forma de calor desperdiçado. Depois de passar algum tempo com um bom veículo elétrico, torna-se surpreendentemente fácil olhar para o automóvel com motor a combustão interna e se perguntar se estamos diante da forma madura do transporte ou de uma tecnologia de transição extraordinariamente bem-sucedida.
Isso levanta uma pergunta muito maior.
Suponha que os Estados Unidos acabassem convertendo praticamente toda a sua frota de veículos de passeio para a eletricidade. De onde viria toda essa energia?
Uma resposta intrigante começa nas enormes extensões de terra aberta do interior americano. As Grandes Planícies e regiões vizinhas possuem abundantes recursos solares e eólicos, além de vastas áreas onde grandes projetos de geração podem ser construídos. Seria possível simplesmente instalar capacidade solar suficiente ali para fornecer a energia hoje obtida da gasolina?
E, se fosse, essa eletricidade poderia acabar aparecendo em todos os lugares onde os americanos hoje esperam encontrar combustível: saídas de rodovias interestaduais, áreas de serviço, postos de bairro e milhares de outros pontos espalhados pelo país?
Parece um projeto de escala quase cartunesca.
O surpreendente é que a própria aritmética não o descarta.
A Federal Highway Administration, agência federal responsável pelas rodovias dos Estados Unidos, estima que os veículos leves americanos percorreram cerca de 2,924 trilhões de milhas em 2024. (FHWA)
Agora imagine que cada uma dessas milhas fosse percorrida eletricamente.
A eficiência de um veículo elétrico varia bastante de um modelo para outro. Um sedã aerodinâmico pode consumir muito menos eletricidade do que uma grande picape ou SUV elétrico, assim como o consumo de combustível varia entre veículos convencionais. Mas 0,30 quilowatt-hora por milha, equivalente a 30 kWh por 100 milhas, funciona bem como número redondo para este experimento mental.
Multiplicando esses valores, obtemos:
2,924 trilhões de milhas × 0,30 kWh/milha ≈ 877 bilhões de kWh
ou aproximadamente:
877 terawatts-hora por ano.
Uma infraestrutura real precisaria gerar um pouco mais do que isso, porque parte da eletricidade se perde durante a transmissão e o carregamento. Acrescentando dez por cento como margem simples, chegamos a cerca de 965 TWh por ano.
É uma quantidade enorme de eletricidade.
Mas vale a pena compará-la com um número ainda maior.
Os Estados Unidos geraram cerca de 4.430 TWh de eletricidade em 2025. (EIA)
Nossa frota hipotética de veículos de passeio inteiramente elétricos exigiria, portanto, eletricidade adicional equivalente a aproximadamente um quinto da geração atual dos Estados Unidos.
Isso representa uma grande expansão do sistema elétrico. Ainda assim, está longe de significar multiplicar várias vezes as necessidades de eletricidade do país.
Seria possível eletrificar quase três trilhões de milhas percorridas por ano sem precisar construir o equivalente a uma segunda rede elétrica americana inteira apenas em capacidade de geração.
Essa é a primeira surpresa.
Parte da explicação está no fato de que um veículo elétrico faz algo muito mais fundamental do que simplesmente substituir a gasolina por outro combustível.
Ele também reduz drasticamente a quantidade de energia necessária para mover o veículo.
O Departamento de Energia dos Estados Unidos estima que um veículo elétrico típico converta aproximadamente 87 a 91 por cento da energia disponível em movimento útil do veículo quando a frenagem regenerativa é incluída. Um veículo convencional a gasolina consegue cerca de 30 por cento, e a maior parte da energia restante acaba perdida como calor. (U.S. Department of Energy)
Um motor a gasolina é uma obra extraordinária de engenharia, mas, do ponto de vista energético, também é uma fornalha que por acaso gira um eixo de transmissão.
Essa distinção importa sempre que alguém pergunta de onde tiraríamos energia suficiente para eletrificar o transporte. Não precisamos substituir cada unidade de energia química atualmente contida na gasolina por uma unidade equivalente de eletricidade.
Precisamos apenas de eletricidade suficiente para realizar o trabalho útil.
Grande parte da energia que hoje entra no sistema de transporte simplesmente desaparece pelos radiadores, sistemas de escapamento e blocos de motor quentes.
Suponha, para os fins deste experimento, que quiséssemos fornecer nossos aproximadamente 965 TWh inteiramente por meio de nova geração solar.
Usinas solares obviamente não produzem sua potência nominal o tempo todo. Existe a noite. As nuvens são notoriamente pouco respeitosas com o planejamento de capacidade. A medida útil aqui é o fator de capacidade, ou seja, a fração da produção anual máxima teórica de uma usina que ela realmente consegue gerar.
Nos últimos anos, o fator de capacidade das grandes instalações fotovoltaicas americanas tem ficado aproximadamente na faixa dos vinte e poucos por cento. (EIA)
Com um fator de capacidade em torno de 24 a 25 por cento, produzir aproximadamente 965 TWh por ano exigiria algo da ordem de:
450 gigawatts de capacidade solar.
Esse número precisa de contexto.
No fim de 2025, os Estados Unidos já possuíam aproximadamente 151 GW de capacidade solar de grande escala, além de cerca de 60 GW de geração solar de pequena escala, como instalações em telhados. (EIA)
E a geração solar americana continua crescendo rapidamente. A energia solar de grande escala produziu cerca de 296 TWh em 2025, um aumento de 34 por cento em relação ao ano anterior. A geração solar de pequena escala acrescentou outros 93 TWh. (EIA)
Em outras palavras, o sistema solar necessário para abastecer nossa frota hipotética de veículos de passeio totalmente elétricos seria enorme, mas não pertenceria a alguma civilização tecnológica de um futuro distante.
Ele teria algumas vezes a capacidade solar que os Estados Unidos já construíram.
Isso é uma proposição profundamente diferente de “impossível”.
É aqui que propostas de energia solar podem se tornar visualmente intimidadoras.
Quatrocentos e cinquenta gigawatts de painéis não vão caber no telhado de alguém.
A geração solar de grande escala exige áreas consideráveis para painéis, espaçamento, estradas, subestações e outros equipamentos. A necessidade exata de terreno varia conforme a tecnologia e o projeto do local, mas pesquisas do National Renewable Energy Laboratory, o laboratório nacional americano dedicado a energias renováveis, constataram que usinas fotovoltaicas de grande escala ocupam vários acres por megawatt de capacidade. (NREL)
Dependendo das premissas adotadas, 450 GW poderiam, portanto, exigir algo da ordem de vários milhares de milhas quadradas de terreno.
É muita terra.
Mas é também surpreendentemente pouca quando colocada sobre um mapa dos Estados Unidos.
Os 48 estados contíguos do país ocupam mais de três milhões de milhas quadradas. Mesmo uma expansão solar ocupando vários milhares de milhas quadradas consumiria apenas uma pequena fração de um por cento desse território.
E não haveria motivo sensato para construí-la na forma de um único e gigantesco retângulo fotovoltaico.
A geração solar poderia ser distribuída pelo Texas, Oklahoma, Kansas, Nebraska, pelo sudoeste dos Estados Unidos e por outras regiões. Parte poderia ocupar terrenos já degradados ou de baixo valor econômico. Parte poderia coexistir com a agricultura. Algumas instalações poderiam ficar próximas a corredores de transmissão ou áreas industriais já existentes. Painéis em telhados e estacionamentos poderiam fornecer geração adicional perto dos locais onde a eletricidade é consumida.
E a energia solar também não precisaria fazer todo o trabalho sozinha.
O interior dos Estados Unidos também abriga alguns dos melhores recursos eólicos do país. Energia nuclear, hidrelétrica, geotérmica e outras formas de geração poderiam contribuir.
Talvez, então, a melhor pergunta não seja se poderíamos cobrir uma parte das pradarias com painéis solares suficientes para abastecer os carros dos Estados Unidos.
Poderíamos.
A pergunta mais interessante é o que acontece depois que a eletricidade deixa os painéis.
Há algo de agradavelmente organizado na ideia de imaginar os postos de gasolina de hoje se transformando nas estações de recarga de amanhã.
Os locais físicos já existem. Eles costumam ocupar esquinas valiosas, saídas de rodovias e corredores comerciais. São lugares que os motoristas já associam a parar, comprar comida, usar o banheiro e depois seguir viagem.
Segundo dados empresariais do Census Bureau, o órgão responsável pelo censo americano, os Estados Unidos possuem aproximadamente 100 mil postos de gasolina com lojas de conveniência, sem contar outros tipos de postos. (U.S. Census Bureau)
Muitos desses locais poderiam realmente se tornar excelentes pontos de recarga rápida.
Mas a eletrificação faz algo mais estranho do que simplesmente substituir a bomba de gasolina por um cabo de carregamento.
Ela começa a tornar o próprio posto de abastecimento opcional.
Um automóvel a gasolina precisa de toda uma rede de distribuição dedicada a transportar combustível líquido das refinarias para postos especializados de varejo. O motorista precisa ir periodicamente a um desses lugares porque, em geral, não existe outro local onde obter gasolina.
A eletricidade já está praticamente em toda parte.
Se um carro passa dez horas estacionado ao lado de uma casa, pode carregar ali. Se passa oito horas ao lado de um escritório, pode carregar ali. Estacionamentos de condomínios podem ter carregadores. Hotéis podem tê-los. Restaurantes também. Shopping centers também.
A futura rede de carregamento, portanto, provavelmente não será uma réplica direta da atual rede de postos de gasolina.
Ela será muito mais distribuída.
Para a maior parte dos deslocamentos cotidianos, a experiência ideal de carregamento talvez seja simplesmente não ter experiência alguma. O proprietário chega em casa, conecta o carro quando necessário e, algum tempo depois, encontra o veículo pronto para sair.
Os carregadores rápidos públicos passam então a ser especialmente importantes em viagens longas, para motoristas sem acesso confiável a carregamento doméstico, para veículos comerciais e para pessoas que dirigem muito acima da média.
Pesquisadores do National Renewable Energy Laboratory modelaram essa diferença em um grande estudo nacional sobre carregamento. Em um cenário com 33 milhões de veículos plug-in nas estradas americanas até 2030, estimaram a necessidade de aproximadamente 28 milhões de pontos de carregamento públicos e privados, com cerca de US$ 82 bilhões em investimentos acumulados em infraestrutura de recarga. Esse valor não incluía determinados custos de modernização da rede elétrica. (NREL)
Um sistema de transporte elétrico precisaria, portanto, de muito mais pontos de carregamento do que o número de postos de gasolina que os Estados Unidos possuem hoje.
Mas a maioria deles não precisa ser um posto de gasolina em miniatura.
Muitos podem ser simplesmente tomadas elétricas com melhores modos.
Chegamos agora ao lado menos glamouroso da transição.
Imagine que construamos uma enorme nova fazenda solar no Kansas.
Ao meio-dia de um dia claro, ela está produzindo eletricidade com entusiasmo.
A centenas de milhas de distância, milhões de carros estão estacionados em casas, escritórios, centros comerciais e estações de carregamento.
Como a eletricidade chega de um lugar ao outro?
Isso exige linhas de transmissão, subestações, redes de distribuição, transformadores e equipamentos de interconexão. Sistemas elétricos locais projetados para as cargas de ontem podem precisar acomodar prédios de apartamentos cheios de veículos elétricos, áreas de serviço em rodovias consumindo megawatts de potência e bairros inteiros carregando carros durante a noite.
Os Estados Unidos já enfrentam dificuldades para conectar novos projetos de geração à rede elétrica.
No fim de 2025, projetos que representavam aproximadamente 2.061 GW de capacidade proposta de geração e armazenamento aguardavam ativamente nas filas americanas de interconexão à rede, segundo o Lawrence Berkeley National Laboratory. A energia solar sozinha respondia por cerca de 773 GW dessa fila. (Lawrence Berkeley National Laboratory)
Nem todos esses projetos chegarão a ser construídos. Historicamente, na verdade, a maioria das propostas que entra nessas filas acaba sendo retirada.
Mas o tempo necessário para que os projetos bem-sucedidos atravessem o sistema também aumentou. O Berkeley Lab informa que, entre as regiões com dados disponíveis, os projetos concluídos em 2025 haviam passado uma mediana de mais de cinco anos entre o pedido de interconexão e o início da operação comercial. (Lawrence Berkeley National Laboratory)
O Departamento de Energia dos Estados Unidos chegou a uma conclusão semelhante pelo lado da transmissão em seu estudo preliminar de 2026 sobre as necessidades nacionais de transmissão: o aumento da demanda por eletricidade está criando uma necessidade urgente de infraestrutura adicional de transmissão. (U.S. Department of Energy)
Esse pode ser o principal problema de infraestrutura de uns Estados Unidos eletrificados.
Gerar a eletricidade é apenas metade do problema. Também precisamos levá-la até onde os carros estão.
A energia solar possui outra característica inconveniente.
O Sol se põe.
Isso se torna especialmente relevante se milhões de pessoas chegarem do trabalho no início da noite e imediatamente conectarem seus carros à tomada, justamente quando a produção solar despenca.
Mas os veículos elétricos possuem uma vantagem incomum como cargas elétricas: em geral, são extremamente flexíveis.
A maioria dos carros passa a maior parte do dia sem fazer nada.
Uma pessoa que percorra 30 milhas em seu trajeto diário pode consumir aproximadamente 9 kWh de energia da bateria. Se o carro chegar em casa às 18h e só sair novamente às 7h da manhã seguinte, a rede terá treze horas para repor esses 9 kWh.
O carro normalmente não se importa se esses elétrons chegarem às 18h05, às 23h30 ou às 4h15.
Isso cria uma enorme oportunidade para o carregamento gerenciado.
As concessionárias de energia poderiam incentivar os carros a carregar quando a eletricidade estiver abundante e barata, em vez de exatamente no momento em que seus proprietários os conectam. O carregamento nos locais de trabalho poderia absorver a produção solar do meio-dia enquanto os carros ficam parados nos estacionamentos. Baterias de grande escala conectadas à rede poderiam deslocar energia solar da tarde para a noite. Outras fontes de geração poderiam atender aos períodos em que a produção solar estivesse baixa.
No futuro, o carregamento bidirecional poderia tornar essa relação ainda mais curiosa: milhões de baterias de veículos elétricos estacionados poderiam potencialmente fornecer uma quantidade limitada de eletricidade de volta a edifícios ou à rede durante períodos de demanda excepcionalmente alta.
A frota de transporte deixaria de ser apenas uma carga elétrica.
Partes dela poderiam se transformar em componentes flexíveis do próprio sistema elétrico.
Há outro motivo pelo qual a ideia merece atenção.
Transportar gasolina pelo país exige uma enorme cadeia física de suprimentos: extração de petróleo bruto, oleodutos, transporte marítimo, refino, caminhões-tanque, tanques subterrâneos de armazenamento, bombas de combustível e postos de varejo.
A eletricidade também exige infraestrutura cara, mas, depois que equipamentos solares, eólicos ou de outras formas de geração são construídos, nenhum caminhão-tanque precisa entregar luz do Sol em Nebraska toda terça-feira.
O custo marginal do combustível solar é zero.
Isso não significa que carregar um veículo elétrico se torne gratuito. Usinas custam dinheiro. Linhas de transmissão custam dinheiro. Baterias custam dinheiro. Carregadores precisam ser construídos e mantidos. Concessionárias têm despesas operacionais, e estações comerciais de carregamento precisam gerar lucro.
Mas uma rede madura de transporte elétrico poderia, no fim das contas, tornar o componente energético de dirigir notavelmente barato, especialmente quando os veículos puderem carregar de forma flexível durante períodos de geração abundante.
A velha pergunta “Quanto está custando a gasolina hoje?” poderia gradualmente perder importância na economia doméstica.
Os painéis solares não são o relógio.
Os carros são.
Os Estados Unidos já sabem construir dezenas de gigawatts de nova capacidade de geração em um único ano. Nos últimos anos, energia solar e armazenamento em baterias responderam pela grande maioria da nova capacidade de geração planejada no país. (EIA)
Construir centenas de gigawatts adicionais seria um empreendimento industrial gigantesco, mas poderia acontecer progressivamente ao longo de décadas.
Melhorias nas redes de transmissão e distribuição são mais lentas e complicadas, embora também possam ser construídas de forma incremental.
A renovação da frota de veículos impõe outro tipo de limite.
Mesmo que todos os veículos de passeio novos vendidos amanhã fossem elétricos, centenas de milhões de veículos a gasolina já existentes continuariam circulando. Carros frequentemente duram bem mais de uma década. Veículos usados passam de um proprietário para outro. Alguns permanecem em funcionamento por vinte ou trinta anos.
Por isso, não faz muito sentido imaginar uma data abrupta de conversão nacional.
Uma transição mais plausível aconteceria em etapas sobrepostas.
Durante o fim da década de 2020 e os anos 2030, a infraestrutura de carregamento poderia continuar se espalhando por casas, edifícios residenciais, locais de trabalho, cidades e corredores de rodovias interestaduais, enquanto a geração de eletricidade e a capacidade da rede aumentariam em paralelo.
Durante as décadas de 2030 e 2040, a composição da frota poderia mudar muito mais drasticamente caso os veículos elétricos se tornassem a escolha dominante entre compradores de carros novos.
Nas décadas de 2040 ou 2050, algo próximo de uma frota de veículos leves esmagadoramente elétrica seria fisicamente concebível.
Isso não é uma previsão de que vai acontecer nesse ritmo. Preços de baterias, preços dos veículos, políticas públicas, preferências dos consumidores, disponibilidade de carregamento, demanda de eletricidade e tecnologias concorrentes podem mudar toda a trajetória.
É, em vez disso, uma observação sobre viabilidade.
Não existe uma barreira física evidente que obrigue essa transição a esperar por algum avanço tecnológico de um futuro distante.
Sabemos construir motores elétricos.
Sabemos construir baterias.
Sabemos construir painéis solares.
Sabemos construir linhas de transmissão.
O problema é, em grande parte, de escala, coordenação e tempo.
É fácil imaginar o futuro do transporte como o mundo de hoje com os substantivos trocados.
Carros a gasolina viram carros elétricos.
Bombas de combustível viram carregadores.
Postos de gasolina viram estações de carregamento.
Poços de petróleo viram fazendas solares.
Mas grandes transições tecnológicas raramente preservam o sistema antigo de maneira tão organizada.
O smartphone não se limitou a substituir o telefone. No caminho, engoliu a câmera, o mapa, o tocador de música, o cartão de embarque, o jornal e a lanterna.
Os veículos elétricos podem, da mesma forma, mudar o que significa “abastecer um carro”.
A estação de carregamento mais característica do futuro talvez não seja uma área de serviço futurista coberta por telas brilhantes.
Talvez seja simplesmente a vaga de estacionamento comum ao lado da casa de alguém.
Enquanto isso, o posto de gasolina à margem de uma rodovia interestadual pode evoluir para algo mais parecido com uma área de descanso ou um café, onde a eletricidade entra no carro enquanto seus ocupantes almoçam. O estacionamento de um supermercado pode se transformar em um ponto de abastecimento. A garagem de um escritório também.
E, em algum lugar a centenas de milhas de distância, um campo que antes parecia vazio pode estar silenciosamente fornecendo a energia.
Abastecer todos os veículos de passeio dos Estados Unidos com eletricidade seria uma das maiores transformações de infraestrutura da história do país.
Seriam necessários centenas de gigawatts de geração adicional, grandes obras de transmissão, milhões de carregadores, enormes quantidades de baterias e equipamentos elétricos e décadas de renovação da frota de veículos.
Nada disso deve ser minimizado.
Mas o experimento mental produz um resultado curioso.
Comece com quase três trilhões de milhas percorridas por ano.
Substitua os motores a gasolina que percorrem essas milhas por motores elétricos.
De repente, a necessidade de energia passa a equivaler a aproximadamente mais um quinto da atual geração de eletricidade dos Estados Unidos.
Atenda a toda essa demanda hipotética apenas com energia solar, e a capacidade de geração necessária chega a aproximadamente 450 GW: enorme, mas apenas algumas vezes maior do que a capacidade solar que o país já construiu.
A quantidade de terra envolvida é medida em milhares de milhas quadradas dentro de um país medido em milhões.
Os recursos físicos estão lá.
A luz do Sol está lá.
A tecnologia está lá.
O grande desafio é construir o sistema nervoso elétrico que conecta tudo isso.
Talvez, portanto, a pergunta mais interessante já não seja se os Estados Unidos poderiam abastecer seus carros com eletricidade.
É se conseguiremos construir fios, carregadores, armazenamento e geração rápido o bastante para que, um dia, ninguém pense muito sobre essa pergunta.
Você estaciona o carro.
Conecta à tomada.
Em algum lugar, a pradaria recolhe a luz do Sol.
E, pela manhã, você vai embora.
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Komentáře
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Přihlaste se a zapojte se do konverzace.
Zatím nikdo neodpověděl. Komentáře se zde objeví, až začne konverzace.