Maglev Cobra

O Ministro da Ciência, Tecnologia e Inovação, Celso Pansera (2016), conhecendo o projeto do Maglev-Cobra.

O Maglev Cobra é um trem de levitação magnética (em inglês maglev), movido por energia elétrica, que foi 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). Ficou conhecido como o primeiro veículo no mundo a transportar passageiros em escala real, utilizando levitação magnética por supercondutividade e ímãs.

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, com isso evitando emissões de gases do efeito estufa, e a poluição sonora.

O custo de implantação do Maglev Cobra é significativamente menor do que o do metrô subterrâneo, chegando a custar apenas um terço deste. Sua velocidade normal de operação pode atingir a faixa de 100km/h, compatível com a velocidade do metrô e com o transporte público urbano.

Projeto do Maglev Cobra

O protótipo foi apresentado em 2009, pelo professor idealizador do projeto, Richard Stephen, que consista na criação do primeiro trajeto dentro da universidade, e um módulo (vagão) com capacidade para 28 pessoas que se locomoveria a 30 km/h.

Em comparação, 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 consequência de prescindir de rodas, motores e truques, o Maglev Cobra tem um peso total equivalente à metade de um trem ligeiro (VLT). Esta configuração tem grande efeito no dimensionamento à flexão das vigas para veículos que circulem sobre vias elevadas, o que reduziria o custo de obras civis quando comparado com as demais tecnologias.

A superestrutura do Maglev é composta de duas linhas de ímãs com 50 mm de altura e 100 mm de largura, que fazem o veículo flutuar cerca de 1 cm. correspondendo a um peso por metro linear inferior a 10% do peso de uma superestrutura necessária para suportar um VLT.

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 a tração do veículo Maglev Cobra origina-se na força elétrica de um motor linear, a inclinação está limitada unicamente ao conforto do passageiro. ^{[carece de fontes]}

O projeto original do Maglev Cobra visa abolir o conceito de vagões. Ao invés disso ele possui inúmeras seções multi-articuladas, ligadas umas às outras com anéis de conexão flexíveis. Esta configuração de 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.

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, que o permite acompanhar perfeitamente as vias existentes, inserindo-se de maneira a causar menor interferência na paisagem. Com a adição de anéis, o trem aumenta de tamanho, ajustando-se à demanda. As estações também são planejadas para se adaptar 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. O veículo demanda uma estrutura de concreto armado compatível com uma plataforma de pedestres.

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.^{[carece de fontes]}

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.^{[carece de fontes]}

A levitação baseada em supercondutores

O projeto optou pela levitação magnética supercondutora, atualmente a tecnologia mais avançada nesse segmento. Uma placa de cerâmica supercondutora é resfriada à base de nitrogênio e, ao se aproximar de trilhos magnetizados por meio de ímãs – feitos a partir de uma liga de neodímio (Nd), ferro (Fe) e boro (B) –, causa o efeito de levitação. Os pesquisadores realizam testes de bancadas com os componentes isolados, incluindo um módulo que conseguiu suportar o peso de seis adultos, para então montar o veículo e testar todos os componentes interligados.

A construção da primeira linha

Durante os dias 16 a 19 de outubro de 2016, um protótipo do Maglev Cobra esteve aberto a visitação do público, na UFRJ. A exposição contou 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.

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.

Em 2018, a linha de testes estava sendo operada em fase de testes em um trecho de 200 metros, nas dependências da Cidade Universitária da UFRJ na Ilha do Fundão.

Impactos da pandemia de COVID-19 no projeto

A pandemia de Covid-19 acabou dificultando a busca da UFRJ por parceiras com o intuito de viabilizar a ampliação do Maglev, o projeto que poderia ser uma opção mais barata e sustentável de meio de transporte público está atualmente abandonado no Rio, por falta de investimentos.

Ligações externas

• Trem de levitação magnética abre as portas para público na UFRJ
• Inovação Uniemp v.3 n.6 Campinas, 2007 - ISSN 1808-2394
• Maglev-Cobra: Um Veículo Para Transporte Urbano Energeticamente Eficiente e Ambientalmente Correto
• Página Oficial do LASUP
• Projeto Maglev Cobra - Levitação Supercondutora para Transporte Urbano