Okra Solar: a startup que transforma cada casa num nó da rede elétrica

Num momento em que a transição energética domina o debate público, há startups a resolver um problema mais básico: levar eletricidade a quem ainda vive sem ela. Cerca de 90 milhões de pessoas na Nigéria vivem sem acesso a energia elétrica. As soluções tradicionais, como centrais elétricas, postes e cablagem pesada, raramente são viáveis em zonas rurais remotas.

A Okra Solar é uma startup de origem australiana com um hub tecnológico em Portugal, que construiu uma alternativa: uma rede em que cada casa é um nó, com painel solar e bateria, que partilha energia com os vizinhos. A empresa chama-lhe Mesh Grid, e os números confirmam que funciona: um estudo independente da CrossBoundary revelou custos 41% mais baixos por ligação face às mini-redes convencionais.

Com 8.000 casas já ligadas na África Subsariana, no Sudeste Asiático e nas Caraíbas, e com o programa DARES do Banco Mundial a abrir 750 milhões de dólares em financiamento para escalar na Nigéria, o desafio de engenharia é tão grande quanto o impacto social.

Falámos com Oscar Aitchison, Senior Product Manager na Okra Solar, sobre o que significa construir um produto na interseção de hardware, firmware e software, num contexto em que cada decisão de engenharia pode traduzir-se em famílias a acender uma luz pela primeira vez.

1. O Oscar fez o percurso da engenharia para a gestão de produto. O que o levou a escolher uma startup de eletrificação rural em vez de uma empresa tecnológica mais convencional?

Passei os primeiros anos da minha carreira na indústria de construção australiana. Embora o trabalho fosse exigente e acelerado, sentia falta de um propósito. A minha tese de licenciatura tinha sido sobre estratégias de controlo de micro-redes de energia renovável, e estava à procura de uma forma de entrar nessa área. Fui a uma conferência sobre micro-redes e, quase por acaso, assisti a uma palestra de Stewart Craine, fundador de uma startup de eletrificação rural.

Ele falou sobre como milhões de pessoas em todo o mundo viviam sem eletricidade, mas que, se tivessem acesso a energia solar barata, as suas vidas poderiam melhorar radicalmente. Pareceu-me a resposta perfeita à minha busca por trabalho de engenharia elétrica com impacto, e passei os dois anos seguintes a tentar encontrar uma oportunidade para trabalhar neste problema. Quando os co-fundadores da Okra lançaram a sua primeira campanha de crowdfunding em 2016, vi o conceito e soube imediatamente que era exatamente a oportunidade que procurava.

2. Gerir produto numa empresa que fabrica hardware, escreve firmware e desenvolve software em simultâneo é raro no mundo tech. Qual foi a maior surpresa quando começou a trabalhar na Okra Solar?

Trabalhar na Okra nos primeiros tempos não podia ser mais diferente do meu trabalho anterior. Em primeiro lugar, tínhamo-nos mudado para o Camboja para desenvolver e testar a nossa solução com utilizadores reais, e não consigo descrever as surpresas diárias de viver num lugar tão diferente do meu (perguntem-me um dia sobre incubadoras de grilos). Em segundo lugar, vivia e trabalhava com uma equipa minúscula, e dedicávamos todas as horas do dia a tentar fazer funcionar esta ideia de negócio completamente fora do comum.

O foco e o espírito empreendedor eram eletrizantes (sem trocadilho), e penso que o que me surpreendeu (e, para ser honesto, ainda surpreende) foi perceber que isto era sequer possível. Tinha uma visão muito estreita e tradicional do que era uma "boa carreira de engenharia", e poder sair disso e trilhar o nosso próprio caminho único foi incrivelmente libertador e um privilégio.

3. A Okra Solar tem atualmente cerca de 8.000 casas ligadas em comunidades rurais na África Subsariana, no Sudeste Asiático e nas Caraíbas. Para um developer que nunca ouviu falar de mesh grids, como descreveria o que a empresa faz?

A Okra é um fornecedor de tecnologia de Mesh Grid. Fabricamos o hardware que torna possível construir Mesh Grids e desenvolvemos o software que ajuda os operadores de energia a gerir um serviço energético em comunidades remotas fora da rede. Esta é a nossa missão, estamos focados em criar oportunidades através do acesso à energia, e nada mais.

Foi por isso que criámos a nossa tecnologia de Mesh Grid, que consiste essencialmente em sistemas solares domésticos que se podem interligar e formar uma rede inteligente, partilhando energia e equilibrando a oferta e a procura - uma forma mais barata e flexível de eletrificar comunidades que ajuda a tornar viáveis estes negócios de energia (que tipicamente têm dificuldade em ser rentáveis).

4. Um estudo independente da CrossBoundary mostrou que as mesh grids da Okra custam 803 dólares por ligação, face a 1.358 dólares numa mini-rede convencional, uma diferença de 41%. De onde vem especificamente esta poupança?

A poupança vem principalmente da distribuição. As mini-redes solares são, por si só, uma enorme melhoria face à tecnologia antiga das redes centralizadas, mas usam o mesmo princípio fundamental de "top-down". Há uma fonte de energia central, e essa energia é distribuída a todos os utilizadores. Isto é caro. São precisos postes e cabos de grande dimensão para transportar esta energia ao longo de um ou dois quilómetros.

Nós levamos a energia exatamente até ao local onde é utilizada (os painéis solares são instalados nas casas das pessoas), pelo que os nossos postes e cabos apenas precisam de transportar pequenas quantidades de energia em distâncias curtas. Esta abordagem "bottom up" reduz custos e é mais rápida e flexível.

5. Os clientes diretos da Okra Solar são operadores locais de energia, principalmente na Nigéria, que instalam e operam as redes no terreno. Como funciona a colaboração entre a equipa de produto e os parceiros que trabalham em aldeias com cobertura de internet intermitente?

A nossa equipa de produto está baseada em Portugal, mas falamos todos os dias com os nossos colegas nigerianos, recolhemos feedback sobre o produto, resolvemos bugs e usamos o seu contributo para decidir que funcionalidades desenvolver a seguir. Para além disso, viajamos com frequência para a Nigéria (enquanto escrevo isto, parto daqui a duas semanas) para ver como as coisas funcionam no terreno e recolher o contexto que só é possível ter com experiência real no local.

Apesar de a cobertura de internet nas aldeias ser intermitente, recolhemos muita informação de telemetria a partir dos nossos sensores IoT, o que ajuda a nossa equipa de engenharia em Portugal (a par de conversas no WhatsApp com o pessoal de manutenção) a diagnosticar problemas no produto e a realizar experiências.

6. A maioria dos programadores trabalha com utilizadores que já têm internet e eletricidade garantidas. Como muda a forma de pensar o produto quando os utilizadores finais estão a acender uma luz pela primeira vez?

Nós (e os nossos clientes) temos um dever de cuidado para com os nossos utilizadores. Não instalamos o sistema e vamos embora. Certificamo-nos de que os utilizadores compreendem como o sistema funciona, como utilizá-lo em segurança e o que podem esperar pelo seu dinheiro. Não se trata de ensinar a usar um interruptor de luz; trata-se de ajudá-los a perceber como são cobrados pela energia que consomem e o que podem esperar obter pelo que pagam, para que saibam que estamos a ser justos e honestos com eles.

Construir essa confiança é especialmente importante quando os utilizadores podem não ter uma intuição forte sobre quanto deve custar ter um frigorífico ligado durante um dia, ao contrário dos utilizadores em zonas com rede elétrica.

7. Numa mesh grid, cada casa tem um controlador que decide de forma autónoma se partilha ou recebe energia dos vizinhos. Para quem está habituado a sistemas centralizados, como se testa e valida um sistema distribuído com milhares de nós autónomos antes de o instalar no terreno?

Começa-se em pequena escala, constroem-se blocos funcionais, valida-se em laboratório e no terreno, e usam-se esses blocos para construir novos blocos maiores ao longo do tempo. A nossa primeira rede funcional de 2 casas foi instalada no Camboja no início de 2018, com uma fração da capacidade de potência e das funcionalidades que as Mesh Grids de hoje têm.

Isso provou que o conceito básico era viável - duas casas podem enviar e receber energia entre si. A partir daí, expandimos a dimensão da rede para dezenas de casas, depois para comunidades inteiras, e depois para hardware cada vez mais capaz e melhor, construindo sempre sobre os blocos que já tínhamos provado funcionar.

Esta experiência deu-nos os dados para depois construir um sistema de planeamento de redes - o Network Planner -, que usa as regras que estabelecemos para desenhar Mesh Grids com base em dados geoespaciais e consumo. Hoje é assim que ajudamos os nossos clientes a conceber dezenas de Mesh Grids comunitárias de cada vez.

8. A Okra tem equipamento instalado em zonas costeiras de marismas (pântanos salgados) e em casas flutuantes no Camboja que se desligam e reconectam sazonalmente. Qual foi o problema de campo mais inesperado que forçou uma reformulação do hardware, do firmware, ou de ambos?

Talvez haja um empate entre as lagartas que entravam nos nossos inversores e se eletrocutavam, e as formas criativas que os utilizadores encontraram para adulterar os nossos sistemas e contornar as restrições de energia. Já vi pastilha elástica enfiada nos botões de reset para forçar os dispositivos a desbloquearem, pregos cravados nos fios da bateria para desviar energia antes de ser medida, vi de tudo um pouco.

Já resolvemos todos esses problemas, mas temos a certeza de que continuarão a aparecer situações que nos vão apanhar de surpresa. É por isso que as visitas ao terreno são tão importantes - só conseguimos testar até certo ponto no nosso laboratório em Portugal.

9. O programa DARES do Banco Mundial, com 750 milhões de dólares para a eletrificação rural na Nigéria, tornou as mesh grids elegíveis para financiamento público. O que muda na engenharia e no produto quando a escala pode saltar de 8.000 casas para centenas de milhares?

É território desconhecido para nós, por isso só posso especular. O que tenho visto ao longo dos anos é o que se chama a "regra do 3 e do 10". Cada vez que se sobe um degrau, de 300 para 1.000, de 1.000 para 3.000, a empresa tem de se reinventar por completo. O que funciona no 3 já não funciona no 10.

Tivemos de reformular radicalmente todos os processos da empresa para chegar onde estamos - a forma como fabricamos, como testamos, como fazemos controlo de qualidade: tudo é muito mais sofisticado do que era antes. Só posso imaginar que, para chegar a centenas de milhares, teremos de fazer o mesmo. É um momento empolgante para novos talentos se juntarem a nós!

10. Para um programador que quer trabalhar em cleantech ou eletrificação e que só tem experiência em SaaS (Software as a Service), que competências ou experiências recomendaria como primeiro passo?

Não deixem que a falta de experiência em cleantech ou eletrificação vos impeça de mergulhar de cabeça! O software está a mudar, o custo de escrever código funcional tornou-se extremamente baixo com a IA, mas isso apenas desloca a importância de "como construir" para "o que construir".

Se és um programador que entende o que é realmente útil construir neste domínio, és um recurso valioso. E a única forma de adquirir esse contexto de domínio útil é mergulhar de cabeça e começar a tentar resolver problemas. Vão a conferências relevantes, contribuam para a vibrante comunidade open-source e sejam uma esponja.

A eletrificação rural é um nicho de indústria pequeno, mas em certos aspetos isso torna-a mais acessível do que o "cleantech" em geral. Falando como alguém que contrata engenheiros, demonstrar esse interesse profundo no tema é muito mais importante para mim do que o número de PRs que tens no teu historial.