Tecnologia

O Maglev Cobra, visando aproveitar ao máximo a infra-estrutura urbana existente, teve como princípio a possibilidade de realizar curvas de pequeno raio mantendo a carga uniformemente distribuída ao longo da via.
O veículo é formando por vários anéis interligados através de juntas flexíveis, como se fossem as articulações de uma serpente – daí a sua denominação: Maglev-Cobra.

A capacidade de cada trem cresce com a adição de anéis, ajustando-se à demanda. Módulos que contêm as portas podem ser montados em diversas disposições ao longo do veículo, pois cada anel representa uma estrutura  independente, assim como o posicionamento dos bancos: transversal ou longitudinal.

Maglev Cobra - Primeira concepção artística

Projeto original do anel de pessageiros

Em meados do ano de 2008 e início de 2009, o Laboratório de Aplicações de Supercondutores da UFRJ (LASUP) efetuou uma parceria com o Instituto Nacional de Tecnologia (INT) visando o aperfeiçoamento e estudos técnicos de fabricação e aplicação, de módulos operacionais em escala real. O INT se encarregou de desenvolver o layout do veículo bem como a construção dos módulos operacionais em escala real.

Um dos conceitos desenvolvidos no INT

Tecnologia aplicada aos ímãs de terras raras

Os ímãs de Terras Raras, os super-ímãs, especialmente os fabricados a partir de uma combinação de Neodímio, Ferro e Boro (Nd2Fe14B) são muito poderosos. Sua força é classificada desde N24 até ao mais forte N54. O número após o N representa o produto da energia magnética em megagaussoersteds (MGOe) 1MG·Oe = 7,957 T·A/m = 7,957 J/m³.
Nos anos 90, houve investimento na Unicamp na tentativa de fabricar este material no Brasil, mas sem sucesso comercial, devido, provavelmente, à baixa demanda, já que é utilizado sobretudo em fones de ouvido, discos rígidos e aplicações na área eletrônica. As melhores opções para suprir o mercado nacional tem sido importar este produto da Alemanha ou da China, como fez o LASUP para a construção da linha de 30 m. O fornecedor chinês,
recentemente contatado para a realização do orçamento deste Projeto, sinalizou que o governo de seu país está considerando suas reservas de terras raras como estratégicas, diante das grandes aquisições realizadas pelo Japão. Por esta razão, algumas minas foram lacradas e o preço da matéria para produção do Neodímio cresceu de US$ 11/kg para US$ 40/kg ao longo de 2006. Atualmente, o preço se mantém estável neste patamar.
Felizmente o Brasil é um país muito rico em reservas de terras raras, como as existentes na Mina do Pitinga, na cidade de Presidente Figueiredo, no estado do Amazonas (120 km de Manaus). Da mesma forma, pesquisas acadêmicas para a produção de super-ímãs são realizadas em vários locais, obtendo-se resultados inovadores como a recente descoberta de que a adição de uma pequena quantidade de carbeto de titânio (TiC) melhora o desempenho do NdFeB (Murakami, 2005).

Para a implantação do Maglev, a via composta de ímãs permanentes constitui o maior item de custo.
Um bloco de NdFeB, de 50 mm x 50 mm x 100 mm, capaz de garantir uma força de levitação de 4 a 6N/cm2, com “gap” (altura de levitação) de 8 a 10 mm, tem um custo FOB China de US$ 64. Este material tem sofrido valorização, devido à crescente aplicação do NdFeB em microfones e auto falantes de pequenas dimensões usados em celulares e discos rígidos de alto desempenho. Para preservar seu mercado, a China tem fechado minas de terras raras, o que tem contribuído para elevação do preço.

A indústria brasileira de alta tecnologia poderá se sentir estimulada a desenvolver um produto de grande valor agregado e excelente potencial de aplicação futura.

Fabricação de Supercondutores de Alta Temperatura Crítica

Trata-se de outro componente fundamental para a viabilização do Maglev-Cobra, cujo processo de produção é ainda mais elaborado do que os super-ímãs. Atualmente, o estado da arte na fabricação de supercondutores do Tipo II, que não excluem totalmente o campo magnético e se comportam como diamagnétos imperfeitos, encontra-se na Alemanha, especialmente no Leibniz-Institut für Festkörper und Werkstoffforschung (IFW) em Dresden, que presta assessoria para empresas de alta tecnologia nas imediações e com quem mantemos cooperação através de projeto PROBRALCAPES/DAAD.
O Centro de Pesquisa da Eletrobrás (CEPEL), localizado na Ilha do Fundão, chegou a produzir supercondutores do Tipo II em fita, mas não com a finalidade de aplicações na área de transportes.
Entendimentos realizados pela equipe com o referido CEPEL evidenciou um grande interesse pelo sucesso do Maglev-Cobra. Como este centro de pesquisa possui laboratórios bem equipados, pessoal técnico altamente qualificado e interesse em estabelecer parcerias, com algumas ações específicas, depois de aprovado este projeto, poderá ser mobilizado como um ponto de partida para futura produção nacional do supercondutor de YBCO, um material de alta tecnologia e estratégico.

Todavia, como nos itens anteriores, devido à economia globalizada, não é indispensável a produção nacional destes materiais. Se ninguém no Brasil se interessar por esta questão de natureza estratégica, a solução será a importação, como até agora vem sendo realizada.

Fabricação de Motores Lineares

O motor elétrico linear não é uma tecnologia recente, pois, por exemplo, já é utilizado com sucesso no lançamento de aviões em aeródromos. É um motor eficiente que funciona com movimento longitudinal ao invés de rotação e constitui o principal componente para motorização de um trem de levitação magnética, que, por concepção, não possui contato com a superfície de rolamento.

Os motores utilizados no protótipo em escala reduzida do LASUP foram de construção artesanal, já que o motor linear não é um produto de linha de nenhum grande fabricante nacional. Foram criados dois modelos para teste: de primário curto, que trabalha com bobinas instaladas no veículo e de primário longo, onde as bobinas estão dispostas ao longo da via.
A nova demanda poderá também estimular empresas já instaladas e de grande liderança mundial, como a WEG, na criação de uma linha especial de motores lineares – dando mais profissionalismo e certeza de peças de reposição para manutenção ao futuro sistema. Entretanto, não está descartada a possibilidade de empresas inovadoras implantarem linhas de motores lineares, que constituem produtos de alta tecnologia.

Desenvolvimento de Softwares de Controle

Como o Maglev-Cobra® apresenta características operacionais distintas dos sistemas ferroviários tradicionais, abre-se um grande mercado para empresas de engenharia de software. O Brasil não tem se destacado em softwares de massa, porém existe instalada uma razoável base técnica capaz de, por exemplo, atender plenamente às necessidades de um sistema financeiro moderno, desenvolver um processo eleitoral totalmente digital e criar softwares empresariais de exportação.

Na região Sul e Sudeste existem várias empresas, já fornecedoras para as ferrovias, que poderão se interessar no desenvolvimento comercial de aplicativos específicos para o Maglev-Cobra®, que não fechando circuito elétrico nos trilhos (pois levita sobre eles), exigirá todo um novo sistema a ser desenvolvido.

Implantação de Engenharia Civil Inovadora

Desde meados da década de 50, quando foram criadas as grandes empresas de engenharia civil nacionais, as “grandes empreiteiras” de obras públicas, os desafios técnicos foram vencidos com sucesso: construção de Brasília, grandes obras rodoviárias, Ponte Rio – Niterói, Itaipu Binacional, Ferrovia do Aço e tantas outras obras.
Na década de 80, com os problemas econômicos brasileiros que constituíram “décadas perdidas” de desenvolvimento, muitas dessas empresas foram buscar no exterior o desenvolvimento de seus negócios e diversificaram suas atividades, voltando-se tanto para a área industrial quanto para a concessão de rodovias.
Durante o desenvolvimento deste projeto, houve contato com a maior empresa brasileira de engenharia civil, a Construções e Comércio Camargo Correa S/A (CCCC) que, vislumbrando as vantagens da tecnologia no desenvolvimento de novos negócios mostrou-se favorável em participar da implantação da linha experimental, em estreita colaboração com os proponentes deste trabalho.

Considerando que a CCCC reúne em seu conglomerado empresas que exploram concessões importantes no sistema de transporte do Brasil, como a Nova Dutra e a Ponte S/A, este interesse ganha um destaque maior, porque provavelmente a implantação das novas linhas de Maglev se dará através de programas de Participação Público Privada (PPP).
A presença de grandes empresas nacionais no exterior, por outro lado, garante uma possível expansão da tecnologia, pois a engenharia civil, nas grades empreendimentos de transporte público, geralmente representam mais de 60% dos custos totais.