Sistema de energia geotérmica passiva reduz a formação de gelo em rodovias na Espanha

Pesquisadores testaram na Espanha um sistema de energia geotérmica passiva instalado sob o asfalto para reduzir a formação de gelo em rodovias durante o inverno. O experimento, realizado em ambiente controlado na região de Ávila, buscou elevar a temperatura do pavimento em poucos graus para diminuir a incidência de gelo negro em condições próximas a 0°C, evitando a dependência exclusiva de produtos químicos e sal.

A tecnologia baseia-se na estabilidade térmica do subsolo, que mantém temperaturas superiores às da superfície no inverno. Para transferir esse calor natural, foram instalados trocadores verticais de cobre a um metro de profundidade, conectados a uma grade de difusão térmica logo abaixo da camada asfáltica. A escolha do cobre ocorreu devido à sua alta condutividade térmica, e o sistema opera sem a necessidade de bombas, eletricidade externa ou bombeamento ativo, utilizando apenas a condução por gradiente natural.

Para validar a eficácia, foram construídas duas seções de teste de 2 por 1 metro, expostas às mesmas condições climáticas de vento, umidade e frio. Enquanto o trecho convencional não possuía reforço, a seção experimental apresentou um ganho térmico médio entre 1,5°C e 2°C nas noites mais frias. Em eventos de geada no final de dezembro, a superfície do pavimento comum atingiu -3°C, enquanto a área com o sistema geotérmico manteve-se próxima a -1°C.

O monitoramento foi realizado por meio de sensores de temperatura em diferentes profundidades e medições da temperatura ambiente, utilizando a rede LoRaWAN para a transmissão de dados em tempo real via IoT. Os resultados foram corroborados por imagens térmicas e termômetros de contato, confirmando que a grade de difusão manteve a área superior mais aquecida.

A solução visa mitigar os impactos ambientais e econômicos do uso de sais de degelo, que causam a corrosão de veículos, estruturas de concreto e metais, além de contaminarem aquíferos, solos e a vegetação local. O objetivo não é substituir totalmente a manutenção invernal, mas complementar as estratégias em pontos críticos, como pontes, viadutos, curvas perigosas e áreas sombreadas, onde o gelo costuma se formar rapidamente.

Por se tratar de um protótipo em escala piloto, o sistema ainda não foi submetido ao tráfego real de veículos. O estudo indica que a eficiência da tecnologia depende de variáveis como a umidade, as características do solo e a intensidade do frio. Em regiões de inverno severo, onde o calor do subsolo pode ser insuficiente, os pesquisadores sugerem a avaliação de modelos híbridos que combinem o aquecimento passivo com sistemas de baixa energia.

As próximas etapas da pesquisa preveem testes em áreas maiores para analisar a durabilidade, o custo e o comportamento estrutural do pavimento sob carga e desgaste operacional. A integração com sensores IoT permitiria que gestores de tráfego monitorassem trechos específicos em tempo real, concentrando recursos e intervenções apenas onde o risco de congelamento for iminente.