O futuro do transporte ferroviário
Uma breve explicação do funcionamento de um dos meios mais promissores para o transporte público do futuro.
Por Giuseppe Di Giuseppe Deininger
Os trens passaram por diversas alterações desde sua invenção no século XVI, principalmente em relação ao combustível utilizado em seu funcionamento, começando com vapor e passando pelo uso de diesel, gás e eletricidade. Atualmente existem modelos em teste que utilizam o princípio da levitação magnética em seu funcionamento. Eles são os chamados maglev (abreviação de magnetic levitation).
O seu princípio de funcionamento começa com um fato bem conhecido: polos opostos se atraem e polos iguais se repelem. No maglev, não são utilizados ímãs convencionais, mas eletroímãs, que podem ser ligados ou desligados e utilizam energia elétrica na criação do campo magnético. Os eletroímas de propulsão são dispostos de maneira que todas as forças de atração e repulsão envolvidas ajudem no deslocamento na direção desejada, ou seja, os ímãs estarão um pouco a frente de ímas do mesmo polo e um pouco atrás de ímas de polos opostos.
Figura 1. Modelo da propulsão do maglev.
[http://www.skyscrapercity.com/showthread.php?t=848592&page=44]
Além dos ímãs de propulsão, também existem os ímãs de orientação, que são responsáveis pela levitação do conjunto. Eles são dispostos de maneira que os ímãs do maglev estejam acima dos de mesma polaridade e abaixo de ímãs de polaridade oposta, fazendo com que todas as forças magnéticas auxiliem na suspensão do trem.
Figura 2. Modelo da orientação do maglev. [http://projectomaglev.no.sapo.pt/funcionamento_do_maglev.htm]
Uma das maiores diferenças do maglev em relação a todos os modelos anteriores de trens é que não existe um motor responsável pela movimentação dos vagões. A parte mais importante em relação à sua movimentação está em seus trilhos, que são responsáveis por fazer o conjunto levitar e mover. Primeiramente os ímas de levitação fazem os vagões levitarem entre 1 e 10 centímetros, e, após a suspensão ocorrer, os ímãs de propulsão são ligados de modo a fazerem o maglev começar a se movimentar. A corrente utilizada para alimentar os ímãs de propulsão é constantemente alternada de maneira que a polaridade dos ímãs também seja, permitindo que as polaridades do trilho em relação aos ímãs do maglev sempre o façam tender ao movimento, como foi explicado anteriormente.
Figura 3. Disposição dos ímãs do trilho. [https://megaarquivo.com/tag/trem-bala/]
A levitação faz com que o único atrito envolvido no deslocamento seja o com o ar, permitindo que velocidades médias de 500km/h sejam facilmente atingidas. O recorde atual é de 603km/h, atingido pelo modelo L0 da Central Japan Railway, que é também o modelo maglev mais avançado e conhecido. Sua velocidade é tão alta que para auxiliar em sua aerodinâmica é utilizado um nariz alongado de 15 metros de comprimento para reduzir seu atrito com o ar.
Figura 4. Modelo L0 da Central Japan Railway. [http://www.thetimes.co.uk/tto/news/world/asia/article4418290.ece]
É estimado que o modelo entre em plena operação em 2027 fazendo o trajeto entre Tóquio e Nagoya, cumprindo um trajeto de 350 quilômetros em apenas 40 minutos. Mais adiante é esperado que o modelo cubra percursos maiores e que sua tecnologia seja vendida para outros países, tendo os Estados Unidos como um dos maiores interessados.
Referências:
How Maglev Trains Work. Kevin Bonsor. Disponível em http://science.howstuffworks.com/transport/engines-equipment/maglev-train.htm. Acesso em 20 de maio de 2016.
Japan's maglev train breaks world speed record with 600km/h test run. Justin McCurry. Disponível em http://www.theguardian.com/world/2015/apr/21/japans-maglev-train-notches-up-new-world-speed-record-in-test-run. Acesso em 20 de maio de 2016.
Levitação Magnética. Disponível em http://www.geocities.ws/saladefisica7/funciona/levitacao.html. Acesso em 20 de maio de 2016.
Maglev. Disponível em https://pt.wikipedia.org/wiki/Maglev. Acesso em 20 de maio de 2016.
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