Trem de Levitação Magnética poderá circular na Ilha do Fundão

A Ilha do Fundão poderá ganhar o primeiro trem de levitação magnética desenvolvido no Brasil. O projeto inicial, que requer R$ 4,1 milhões para ser implantado, foi apresentado recentemente à diretoria do BNDES pelo professor da COPPE, Richard Stephan, coordenador do estudo. O veículo que dispensa a utilização de trilhos e rodas foi projetado pela equipe do Laboratório de Aplicações de Supercondutores (LASUP) da COPPE e da Escola de Engenharia da UFRJ para percorrer um trecho de 114 metros durante a fase de teste e transportar até seis pessoas por módulo. A meta, até 2010, é ampliar para 3 km o trajeto na Cidade Universitária e aumentar a capacidade de transporte para 254 passageiros, por viagem, do Hospital Clementino Fraga Filho ao prédio da Reitoria, a uma velocidade de 70 km/h, similar a do metrô que circula no Rio de Janeiro.

O trem, batizado de Maglev-Cobra, será composto por módulos de 1 metro de comprimento. Segundo o professor Richard, a composição em módulos facilitará a adequação do tamanho do veículo à demanda, podendo se locomover em curvas de até 30 metros de raio. A proposta é substituir parte da frota de ônibus que circula no campus da cidade universitária, com a vantagem de ser mais rápido e não poluente. “Esta será uma oportunidade para mostrar as pessoas que o veículo é seguro, eficiente e pode vir a ser uma boa alternativa para centros urbanos”, ressalta o professor.

Vantagens da tecnologia

O baixo custo do veículo, incluindo a implantação do sistema, é a principal vantagem sobre outros meios de transporte similares. Enquanto a construção de um metrô subterrâneo no Rio de Janeiro tem o custo de R$ 100 milhões por km, os pesquisadores calculam que o sistema de levitação poderá ser implantado por cerca de R$ 33 milhões, ou seja, um terço deste valor. Além do baixo custo, o projeto elaborado na COPPE possui um sistema de articulação que, pelo fato de não ter portas separando os vagões, como no trem tradicional, permite o livre trânsito de passageiros do início ao fim do veículo, facilitando a distribuição interna de passageiros. Outra vantagem do MAGLEV é que as articulações entre os módulos o tornam mais flexível, facilitando sua performance nas curvas. O professor Richard explica que os trens com rodas e trilhos que operam em alta velocidade como o trem-bala, que chega a fazer 350 km/h, não conseguem trafegar em rampas com inclinação superior a 4%, pois dependem do atrito entre as rodas e os trilhos para sua locomoção. Já o Maglev, que utiliza motor linear, pode operar com inclinações de até 15%, limitada apenas pelo conforto dos passageiros.

Comparado a outros veículos, o trem elaborado pelos pesquisadores é mais econômico em termos de energia. “Só este item já seria suficiente para viabilizar a construção das modernas linhas para circulação do Maglev-Cobra”, afirma o pesquisador do Laboratório de Estudos e Simulações de Sistemas Metroferroviários (LESFER), do Programa de Engenharia de Transportes da COPPE, Eduardo Gonçalves David, um dos integrantes da equipe do projeto. Segundo Eduardo, o consumo de energia elétrica estimado para o Maglev-Cobra será de 25 kJ/pkm (quilo-joules por passageiro-quilometro – unidade que mede a quantidade de energia gasta para transportar cada passageiro a cada quilômetro). Para se ter uma idéia, o consumo de um ônibus comum é de 400 kJ e o de um avião é de 1200 kJ. Com isso, em uma viagem de avião entre Rio de Janeiro e São Paulo, a produção de dióxido de carbono (CO2) média para cada passageiro é de 98 kg. “Se a viagem de trem gerasse crédito de carbono haveria uma razoável fonte de financiamento para o setor, uma vez que o Maglev, no mesmo trajeto, produziria apenas 2,6 kg de CO2”, diz o pesquisador.

“O trem de levitação é sem dúvida um dos veículos mais eficientes em termos de energia. Na nossa proposta, a refrigeração para os passageiros do trem é concentrada basicamente no ponto de embarque e no interior do veículo. O oposto do que acontece nos metrôs de São Paulo e Rio de Janeiro, por exemplo, que para proporcionar bem-estar ao usuário consome grande quantidade de energia, devido à dispersão do ar para áreas que dispensam refrigeração, como os túneis. Isso certamente implica em grande desperdício”, ressalta Richard.

MAGLEV: uma alternativa de transporte entre Rio e São Paulo

O projeto do Maglev também poderá ser utilizado no trajeto entre o Centro do Rio de Janeiro e o de São Paulo, levando apenas 1 hora e 30 minutos, quase o mesmo tempo gasto por um avião. Segundo Eduardo, para interligar as duas cidades bastaria construir uma via elevada para o Maglev, aproveitando a faixa de domínio da Rodovia Presidente Dutra ou da ferrovia MRS Logística, com custos bem menores do que o projeto do trem-bala, baseado em contato roda/trilho. O pesquisador explica que o Maglev dispensa a construção de túneis para superar limites geográficos, como a Serra das Araras, onde os trens precisam trafegar em rampa de no máximo 2% de inclinação, enquanto o trem de levitação, devido ao motor linear, aceita rampas superiores a 10%. “Mas o nosso foco atual é o transporte urbano à baixa velocidade. Já para ligar duas metrópoles o recomendável, no momento, seria um trem de levitação eletromagnética capaz de alcançar 480 km/h, como o Maglev Transrapid que está em operação na China desde o início de 2003”, afirma Eduardo.

O Maglev também pode vir a ser oportuno para trens regionais, como no caso da revitalização da Ferrovia de Petrópolis, a primeira linha férrea do Brasil. Pensando nessa possibilidade, os pesquisadores projetaram o trem experimental na UFRJ com o mesmo grau de inclinação do antigo trecho de cremalheira da Estrada de Ferro Príncipe de Grão Pará, que era de 15%. Para se viajar do centro do Rio de Janeiro para o centro de Petrópolis, viabilizando a utilização da linha da Serra da Estrela inaugurada em 1884 por D. Pedro II, a ferrovia poderá recuperar um trecho de linha de apenas seis quilômetros, que se encontra desativada. “O Maglev poderá transportar até o interior de Petrópolis os passageiros que hoje só conseguem chegar até Raiz da Serra, utilizando a linha de trem convencional”, explica Eduardo.

Tecnologia testada com sucesso em protótipo construído na universidade

O Trem de Levitação Magnética começou a ser desenvolvido em 1998 pelos pesquisadores do Laboratório de Aplicações de Supercondutores (LASUP) da COPPE, em parceria com a Escola Politécnica e com o professor Roberto Nicolsky, do Instituto de Física da UFRJ. A tecnologia é baseada na formação de um campo magnético de repulsão entre os trilhos e os módulos de levitação (pastilhas supercondutoras que substituem as rodas e são compostas de ítrio, bário e cobre). Para criar este campo magnético, o que faz o trem levitar, os cientistas resfriam os supercondutores a uma temperatura negativa de 196º C, utilizando Nitrogênio líquido.

Os pesquisadores montaram no laboratório da COPPE um protótipo do veículo e um trilho de 30 metros de extensão para testar a tecnologia. O princípio da levitação desenvolvida pelos pesquisadores brasileiros é baseado no efeito de exclusão de campo magnético do interior dos supercondutores (chamado Efeito Meissner). Este tipo de exclusão só pôde ser explorado devidamente a partir do final do século XX, com o descobrimento de novos materiais magnéticos e pastilhas supercondutoras de alta temperatura crítica.

Outros países também estão utilizando estes novos supercondutores em suas pesquisa para trens de levitação. Quando a Alemanha e o Japão iniciaram seus programas nesta área, a tecnologia utilizada no protótipo brasileiro ainda não estava disponível. “O trem de levitação é um meio de transporte não poluente, rápido, seguro e alimentado fundamentalmente por energia elétrica. Além disso, o Nitrogênio é um meio refrigerante que custa menos de R$ 0,30, o litro, e não polui o ambiente”, ressalta o professor Richard.

Enquanto o projeto Maglev-Cobra aguarda financiamento, o professor está solicitando apoio da FAPERJ para integrar o protótipo em escala reduzida ao Espaço COPPE Miguel de Simoni, que recebe visitas de escolas e do público em geral. “A intenção é ampliar a divulgação da tecnologia para a sociedade. Queremos mostrar às pessoas que o trem que levita não é um projeto futurista e distante, mas uma tecnologia disponível que, em breve, poderá vir a fazer parte do seu dia-a-dia”, conclui Richard.