Maglev Cobra

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Ministro da Ciência, Tecnologia e Inovação, Celso Pansera (D), conhece o projeto do Magleve-Cobra (Cristina Indio do Brasil/Agência Brasil)

O Maglev Cobra é um trem de levitação desenvolvido na UFRJ (Universidade Federal do Rio de Janeiro) pela Coppe (Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa em Engenharia) e pela Escola Politécnica através do LASUP (Laboratório de Aplicações de Supercondutores). O trem brasileiro, assim como o maglev alemão, flutua sobre os trilhos, tendo atrito apenas com o ar durante seu deslocamento. O Maglev Cobra se baseia em levitação, movendo-se sem atrito com o solo através de um motor linear de primário curto. O veículo foi concebido visando uma revolução no transporte coletivo através da alta tecnologia, de forma não poluente, energeticamente eficiente e de custo acessível para os grandes centros urbanos.

O custo de implantação do Maglev Cobra é significativamente menor do que o do metrô, chegando a custar apenas um terço deste. Sua velocidade normal de operação ocorrerá dentro de uma faixa de 70 a 100km/h, compatível à do metrô e ideal para o transporte público urbano.

Aplicação em Alta Velocidade[editar | editar código-fonte]

A aplicação da tecnologia MagLev-Cobra mostra-se interessante para o transporte urbano, com velocidades da ordem de 70km/h. Para altas velocidades, a tecnologia de levitação eletromagnética, desenvolvida pela Transrapid alemã, ou a levitação eletrodinâmica, proposta pela JR-MagLev, apresentam-se como mais econômicas. Como o MagLev-Cobra visa uma implantação nos centros urbanos brasileiros, ele dispensa a operação em altas velocidades, visando em troca uma maior viabilidade de instalação, operação e manutenção.

A levitação baseada em supercondutores[editar | editar código-fonte]

O sistema de levitação por cerâmica supercondutora de alta temperatura crítica é recente e só foi possível graças aos avanços tecnológicos neste segmento obtidos nas últimas décadas. A Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), em parceria com o instituto Leibiniz (IFW), da Alemanha, comprovou a aplicação desta tecnologia através de modelos funcionais em escala reduzida. Este tipo de levitação baseia-se na propriedade diamagnética dos supercondutores para exclusão do campo magnético do interior dos supercondutores. No caso dos supercondutores do tipo II, esta exclusão é parcial, o que diminui a força de levitação, mas conduz a estabilidade da levitação, dispensando sistemas de controle sofisticados ou rodas. Esta propriedade , que representa o grande diferencial em relação aos métodos EDL (levitação eletrodinâmica) e EML (levitação eletromagnética), só pôde ser devidamente explorado a partir do final do século 20 com o advento de novos materiais magnéticos e pastilhas supercondutoras de alta temperatura crítica, como o YBa2Cu3OX (YBCO).

Por se tratar da tecnologia mais moderna, ainda não existe linha de teste em escala real no mundo. Outros países, além do Brasil, construíram linhas em modelo reduzido. No protótipo brasileiro o formato oval tem 30 metros de extensão, com guia linear formada por imãs permanentes de Neodímio-Ferro-Boro (NdFeB) compondo o circuito magnético (interagindo com os supercondutores) para levitação. O Maglev é acionado por motor linear síncrono (LSM) de armadura longa, alimentado com inversor de freqüência de fabricação nacional (WEG).

É esta a tecnologia de levitação passiva, que vem sendo aperfeiçoada para a aplicação no sistema Maglev Cobra. Ela apresenta um grande número de vantagens:

  • Baixo custo global
  • Rapidez de aplicação e implantação
  • Leveza
  • Baixo custo de obras civis
  • Não poluente
  • Racionalização energética

Projeto do sistema Maglev Cobra[editar | editar código-fonte]

Os veículos rodoviários e ferroviários utilizados no transporte público têm seu peso total transmitido ao solo através dos eixos, resultando em cargas concentradas. No MagLev, o peso total é distribuído ao longo dos blocos supercondutores, resultando em cargas distribuídas. Como conseqüência de prescindir de rodas, motores e truques, o Maglev Cobra tem um peso total equivalente à metade de um veículo leve sobre trilhos (VLT). Esta configuração tem grande efeito no dimensionamento à flexão das vigas para veículos que circulem sobre vias elevadas, reduzindo de modo dramático o custo de obras civis quando comparado com as demais tecnologias.

Comparativamente, a superestrutura do MagLev compõe-se de duas linhas de ímãs com 50 mm de altura e 100 mm de largura, correspondendo a um peso por metro linear inferior a 10% do peso de uma superestrutura necessária para suportar um VLT. Estruturas mais leves custam menos, oneram menos o contribuinte e são mais rápidas de implantar. Além dessa vantagem em relação ao veículo metroviário tradicional de seção retangular, o MagLev que tem seção quadrada, inscreve-se em um círculo e possui características que podem gerar grandes reduções de custos, principalmente nos túneis em curva.

Seu sistema modular de construção civil, usando estruturas de concreto armado, permite não só uma rápida instalação, atendendo demandas emergenciais como também possibilita que uma via seja transplantada de um local para outro, de acordo com a necessidade da cidade.

Devido ao seu alto peso e grande necessidade de atrito, os sistemas metroviários convencionais limitam seu funcionamento a rampas de apenas 4% de inclinação. É impossível para os trens, metrôs ou TAV atuais vencer 15% de rampas, ou seja, subir 15 metros a cada 100 metros percorridos, como o MagLev Cobra faz. Como a tração do veículo MagLev Cobra origina-se na força elétrica de um motor linear, a inclinação está limitada unicamente ao conforto do passageiro. Isso reduz de modo dramático os custos de obras civis para sua aplicação.

O Maglev Cobra inova ao abolir o conceito de vagões. Ao invés disso ele possui inúmeras seções multi-articuladas, ligadas umas às outras com anéis de conexão flexíveis. Esta inovação no design do veículo permite ao trem se inscrever em curvas mais acentuadas do que os veículos tradicionais. Graças a isso, o sistema MagLev Cobra faz curvas de apenas 50 metros de raio, enquanto os veículos tradicionais estão limitados a curvas de 250 metros de raio, gerando impactos financeiros diretos com desapropriações, tuneis, aterros e etc.

O sistema modular não se limita ao veículo propriamente dito, e estende-se para as vias. Toda a via elevada necessária é modular. O que propicia aos arquitetos maior liberdade para seus projetos e menor impacto urbano durante a fase de implantação. Graças a modularidade, o MagLev Cobra pode acompanhar perfeitamente as vias existentes, inserindo-se de maneira integrada e com menor interferência na paisagem. O sistema também faz com que a capacidade de cada composição seja escalável. Com a adição de anéis, o trem aumenta de tamanho, ajustando-se à demanda. As estações também são planejadas para modarem de acordo com o aumento da demanda. A utilização do sistema modular no veículo contribui para a redução da superlotação, um problema comum nos veículos metroviários tradicionais em operação nos grandes centros urbanos.

O Maglev cobra possui uma seção estreita, o que faz com que o peso total por módulo seja reduzido. Isso implica uma redução de custo na superestrutura necessária, de modo que o trem pode ficar mais comprido e mais barato. O veículo demandará uma estrutura de concreto armado compatível com uma plataforma de pedestres. Este fator limita os custos da via e os equipara ao de uma plataforma padrão, de preço facilmente aferível. Ao mesmo tempo que limita o horizonte de custos da via, esta decisão de design agrega ao sistema as facilidades tecnológicas de construção das passarelas, hoje estimadas em 100 metros de via instaladas ao dia.

Os módulos que compõe o veículo podem ser customizados para diferentes layouts de ocupação e aplicações específicas, atendendo tanto a composições simples de baixo custo quanto a segmentos de luxo.

Paralelamente, o Laboratório de Aplicações de Supercondutores da UFRJ desenvolveu um mecanismo que possibilita a instalação de vias de levitação magnética sobre uma via permanente convencional, tornando possível o funcionamento simultâneo do MagLev-Cobra e do trem tradicional.

A infra-estrutura representa 70% do custo de implantação, por isso o Maglev é mais econômico do que os outros tipos de transporte.

A energia para mover o Maglev é 100 Wh para cada caminho de 200 m. Na cabina acabem 20 pessoas. Este energia é gerada via 3 módulos fotovoltaicas de 270 W cada, equipados com micro-inversores. Cada módulo gera 1,12 kWh cada dia, assim os 3 módulos geram a energia suficiente para 33 viragens cada dia. A extensão (planejado para 2016) por 6 módulos permitiram 66 viagens cada dia.[necessário esclarecer]

A construção da primeira linha[editar | editar código-fonte]

A pesquisa de desenvolvimento desta tecnologia está em estágio avançado e já apresenta os primeiros resultados práticos. A linha de testes operará em caráter experimental, transportando passageiros nas dependências da Cidade Universitária da UFRJ na Ilha do Fundão.

Um dos maiores diferenciais do sistema Maglev Cobra, é sua racionalidade energética aliada à baixa emissão de gases poluentes. Em estimativas com base em referências bibliográficas, o Maglev Cobra demonstra um custo energético por passageiro-quilômetro equivalente a apenas 13% do consumo médio do ônibus urbano, gerando uma economia de 87% no item que representa cerca de 30% do custo operacional. A comparação com o transporte individual como o automóvel, apresenta valores ainda mais significativos. Os benefícios para o meio ambiente, decorrentes da substituição de parte do transporte individual por Maglev, serão imediatos na medida em que o sistema opera com energia elétrica.

Calcula-se que o MagLev Cobra custe bem menos que o metrô, a solução urbana mais corriqueira no mundo. Enquanto os metrôs custam de R$ 100 a 300 milhões/km, o Maglev Cobra tem seu custo estimado em aproximadamente R$ 33 milhões/km.

Como o projeto de design foi planejado para fácil e rápida implantação, o perfil modular das obras civis permite a transposição de linhas já implantadas. Isso permite ao Estado modificar o traçado de uma via de acordo com suas necessidades. Esta solução é bastante interessante do ponto de vista dos grandes investimentos, como por exemplo a Copa do Mundo, os Jogos Olímpicos e etc.

Neste caso, linhas de acesso aos estádios podem ser rapidamente construídas e passado o evento, elas podem ser retiradas e reutilizadas em outras áreas, para atendimento da população onde ela realmente precisa.

Este aspecto da Tecnologia do MagLev Cobra é revolucionário: Atende demandas emergenciais e pode ser utilizado ou recombinado de acordo com a necessidade da população, em um custo equivalente a um décimo do valor do metrô e implantação dezenas de vezes mais rápida.

Durante os dias 16 a 19 de outubro, um protótipo do MagLev Cobra esteve aberto a visitação do público, na UFRJ. A exposição contava com um modelo conceitual, estático, de como seria o módulo (vagão); apresentações teóricas e experimentais, em escala, de como essa tecnologia funciona; e uma seção do vagão, funcional, que percorria um trajeto linear de aproximadamente 10 metros, no qual o visitante poderia experimentar a sensação de utilizar o MagLev. Os coordenadores do projeto também estavam respondendo a perguntas sobre implantação, uso, custo, dentre outros tópicos de interesse comum.

Ligações externas[editar | editar código-fonte]

Referências

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