Maglev Cobra

O Maglev Cobra é um veículo que está sendo desenvolvido no Laboratório de Aplicações de Supercondutores - LASUP da Universidade Federal do Rio de Janeiro, em parceria com outras instituições. 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 Maglev Cobra se baseia em levitação, movendo-se sem atrito com o solo através de um motor linear de primário curto.

UMA DECISÃO ESTRATÉGICA

A necessidade de transporte público eficiente, não poluidor e com custos de implantação e manutenção competitivos faz parte das prioridades do mundo moderno, onde uma grande parte da população concentra-se em metrópoles.

Cidades que dispõem de uma extensa malha de metrôs subterrâneos são consideradas como modelos de solução. No entanto, o custo de implantação destas vias encontra-se na faixa de100 a 300 milhões de reais por km, dependendo do tipo de solo.

É na busca de uma solução que contemple questões operacionais de manutenção e implantação, além de custos, que surge a Tecnologia MagLev Cobra.

A tecnologia MagLev cobra é a proposta de um veículo urbano de levitação magnética com articulações múltiplas, que lhe permite efetuar curvas com raios de 50 metros, vencer aclives de até 15% e operar em vias elevadas ou ao nível do solo a uma velocidade aproximada de 70km/h.

O custo de implantação desta revolucionária tecnologia é da ordem de 1/3 do necessário para um metrô.

O sistema MagLev Cobra vale-se das propriedades diamagnéticas dos supercondutores de elevada temperatura crítica Y-Ba-Cu-O e do campo magnético produzido por ímãs de Nd-Fe-B para obter a levitação.

Estes materiais só foram produzidos a partir do final do século passado e ainda não existe no mundo nenhum veículo que use esta tecnologia.

Isso significa, em outras palavras, que o Brasil está na vanguarda tecnológica, o que nos permitirá galgar um importante degrau no crescimento científico aplicado, uma verdadeira revolução com inúmeros desdobramentos.

A tração é obtida através da ação de um motor linear, tecnologia que também abre novas expectativas para o parque industrial brasileiro.

Sendo movido pela energia elétrica, cuja produção no Brasil é predominantemente de origem hidráulica, o sistema MagLev Cobra opera sem nenhuma emissão de gases poluentes.

Por não depender de atrito mecânico, o sistema MagLev Cobra, além de menor consumo energético, não produz poluição, podendo harmonizar-se com a arquitetura das cidades em vias elevadas, apresentando uma imagem futurista dos locais onde for instalado.

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.

Após o enorme sucesso que representaram as demonstrações públicas da tecnologia através dos modelos em escala, a FAPERJ e o BNDES apoiaram o projeto, investindo nas pesquisas que estão em processo de viabilização de um protótipo funcional em escala real.

Este protótipo em escala real operará em uma linha de testes com 223m de extensão em uma área já doada pela prefeitura da Cidade Universitária, ligando os dois Centros de Tecologia. A UFRJ aposta no projeto como uma solução de apelo mundial para a redução dos gases poluentes responsáveis pelo aquecimento global.

O investimento na tecnologia é uma decisão estratégica para todo país que reconhecer que o domínio tecnológico será o principal elemento que o diferenciará no futuro, trazendo vantagens econômicas diretas e incontáveis benefícios indiretos.

Como o Maglev Cobra funciona?

Os estudos de transporte ferroviário empregando levitação remontam mais de meio século. A série de congressos MAGLEV, cuja primeira edição ocorreu nos anos 60, reúne, a cada dois anos, os principais especialistas neste campo.

As técnicas de levitação magnética, devido à intensidade da força que produzem, podem ser empregadas em sistema de transporte de alta e média velocidade e podem ser subdivididos em três grupos, descritos abaixo:

LEVITAÇÃO ELETRODINÂMICA

LEVITAÇÃO ELETROMAGNÉTICA

LEVITAÇÃO MAGNÉTICA SUPERCONDUTORA

Como funciona a Levitação Eletrodinâmica?

Neste sistema, um trem com características convencionais (rodas e trilhos) viaja ao longo de corredores onde estão instaladas bobinas condutoras. Após atingir cerca de 120 km/h, o trem começa a levitar. Uma linha experimental de 18,4 km foi inaugurada em abril de 1997, local onde este trem bateu o recorde de velocidade terrestre (581 km/h) em dezembro de 2003 (Figura 2). Trata-se de um sistema de construção onerosa (R$ 84 milhões/km) e de elevado consumo de energia.

Como funciona a levitação eletromagnética?

Trata-se do sistema mais antigo de levitação magnética, baseada em eletroímãs instalados no veículo, exigindo um sofisticado sistema de controle, pois se trata de um sistema instável. O projeto iniciou-se na década de 70 na Alemanha, sendo concluída em 1976 a primeira linha de teste de 1,3 km. O fundamento físico básico, nesta aplicação, explora a força de atração que existe entre um eletroimã e um material ferromagnético. A estabilização, neste caso, só é possível com uma malha de realimentação e regulador devidamente sintonizado. Por algum tempo, esta tecnologia ficou restrita às pesquisas, devido à concorrência dos trens de alta velocidade, que são uma evolução da tecnologia do século XIX, até que o primeiro ministro chinês decidiu pela implantação deste sistema na linha em Xangai, ligando o centro da cidade ao aeroporto internacional, ao custo de 1 bilhão de dólares.

Como é a levitação magnética supercondutora?

Este tipo de levitação baseia-se na propriedade diamagnética dos supercondutores para exclusão do campo magnético do interior dos supercondutores [Moon, 1994]. 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 e EML, só pôde ser devidamente explorado a partir do final do século XX com o advento de novos materiais magnéticos e pastilhas supercondutoras de alta temperatura crítica, como o YBa2Cu3OX (YBCO).

Como muitas pessoas já sabem, uma placa de cerâmica supercondutora ao ser resfriada com nitrogênio líquido, produz o efeito de levitação sobre um ímã de terras raras.