Dentro do design 100% renovável da Tesla para a Gigafactory

A fábrica, que atualmente fabrica baterias e motores elétricos para o Modelo 3, acabará sendo o maior edifício do mundo - com o maior painel solar de telhado do mundo.

Dentro do design 100% renovável da Tesla para a Gigafactory

Quando estiver totalmente concluída, a Gigafactory da Tesla em Sparks, Nevada, será o maior edifício do mundo, estendendo-se por mais de 15 milhões de pés quadrados em um terreno três vezes maior que o Central Park. O prédio, que Elon Musk chamou de máquina que constrói a máquina, também será a primeira fábrica de baterias em grande escala a funcionar com energia 100% renovável. A fábrica atualmente fabrica baterias e motores elétricos para o carro Modelo 3, junto com o Powerwall e armazenamento de bateria Powerpack da empresa.



Projetar a fábrica do zero forneceu algumas grandes oportunidades para repensar a manufatura, diz Rodney Westmoreland, diretor de gerenciamento de construção da Tesla. Olhamos para os desafios desde os primeiros princípios - dividindo as coisas até o básico da física e o que é possível - já que estamos fazendo algo que nunca foi feito antes. Como resultado, nossas equipes de engenheiros mecânicos, elétricos e de manufatura passaram os últimos anos construindo de forma criativa uma instalação com energia sustentável, sem combustão de combustíveis fósseis no local. Isso foi fundamental para nossa missão de mover o mundo para um futuro de energia sustentável. Um novo relatório de impacto ambiental lançado em 15 de abril inclui um estudo de caso sobre o design sustentável da fábrica.

[Renderização: Tesla]



No telhado - projetado para acomodar energia solar - uma instalação solar que está em andamento acabará incluindo cerca de 200.000 painéis solares que podem fornecer a maior parte da energia do edifício quando combinados com as baterias de Tesla. Quando estiver concluído, será o maior painel solar de telhado do mundo.



Dentro da fábrica, os processos de fabricação de alta energia que normalmente seriam movidos a gás natural foram reprojetados para evitar os combustíveis fósseis, maximizando a eficiência energética. O calor residual de equipamentos como compressores ou fornos de alta temperatura pode ser usado para operar o equipamento com eficiência e ajudar a manter a fábrica aquecida no inverno. Luzes LED e um sistema de iluminação projetado para reduzir o uso de energia significa que iluminar o prédio pode economizar 144 megawatt-hora de energia em um mês em comparação com configurações de iluminação tradicionais (o equivalente, diz a empresa, da energia necessária para conduzir um modelo S 480.000 milhas )

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[Foto: Tesla]

A empresa tem trabalhado com fornecedores para encontrar novas técnicas que possibilitem o cumprimento de seus objetivos. O processo leva os empreiteiros gerais e as empresas de design e construção a mudar a maneira como pensam, contratam e constroem, diz Westmoreland. Por exemplo, os engenheiros da Tesla fizeram parceria com nossos fornecedores de equipamentos para encontrar maneiras de fazermos a engenharia reversa dos compressores de ar para lidar com calor residual incrivelmente [quente], o que torna nossa fábrica e nossos equipamentos mais eficientes. Estas se tornaram soluções que os fornecedores podem usar em todo o setor.



Como a fabricação de baterias consome muita energia, o equipamento da fábrica gera tanto calor que é necessário bombear água gelada pelo prédio para resfriá-lo - algo que normalmente também consome uma grande quantidade de energia. Para resolver o problema, Tesla projetou uma planta de água gelada exclusiva que faz uso do clima do deserto: quando o ar é frio à noite, a planta gera mais água gelada do que o necessário, e essa água extra pode ser usada durante o dia. O sistema, que utiliza um dos maiores acumuladores térmicos do mundo, vai reduzir em até 40% a energia elétrica utilizada no processo e em até 60% o consumo de água. Inicialmente, parece bastante monumental para projetar, construir e estimar, mas em última análise, elimina a necessidade de inúmeros chillers e a quantidade de energia necessária para operá-los, diz Westmoreland.

[Foto: Tesla]

Em partes do processo de fabricação que requerem ar seco, a fábrica pode puxar o ar do deserto para reduzir o uso de desumidificadores. Uma bomba de calor ajuda a alimentar outro processo que reveste parte da célula da bateria com um solvente. (Os resíduos líquidos do processo também são refinados e reciclados no local, em vez de enviá-los para um centro de processamento separado, eliminando a necessidade de 30 caminhões-tanque por semana.)



A empresa está construindo a fábrica em fases para que possa continuar melhorando o design. Agora, embora tenha começado a produção em massa de células de bateria de íon-lítio em 2017 e tenha começado a fabricar baterias e unidades de propulsão para seus carros Modelo 3 em 2018, o prédio está apenas 30% concluído. No momento, conforme a instalação solar continua, ela ainda está usando energia da rede local. Mas todos os elementos do design da fábrica e a eventual mudança para 100% de energia renovável ajudarão a Tesla a reduzir a pegada de carbono da fabricação de carros elétricos. (Um estudo descobriu que construir uma bateria sozinha, em uma fábrica que funciona com energia de combustível fóssil, torna a fabricação de um carro elétrico normalmente mais poluente do que fazer um carro convencional eficiente .)

A eficiência da fábrica também ajuda a reduzir custos, e as baterias são a parte mais cara dos carros elétricos. Outros fabricantes de baterias poderiam seguir o exemplo da Tesla. Acreditamos que a Gigafactory pode ser um projeto para uma indústria de construção mais sustentável, diz Westmoreland. Quando a Tesla decidiu criar uma iniciativa líquida zero para a instalação concluída, levamos isso a sério. Nos preocupamos tanto com a sustentabilidade de nossos produtos quanto com a maneira como os construímos.