COMO O MAGLEV COBRA BRASILEIRO FUNCIONA.

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. O video abaixo demonstra o efeito:

Como podemos ver, basta resfriar o supercondutor que imediatamente se dá a levitação. Sem custo nem necessidade de atuadores ou controladores. Este é o tipo de levitação mais recente, pois ele se dá graças aos supercondutores de alta temperatura crítica.

Por se tratar da tecnologia mais moderna, ainda não existe linha de teste em escala real. Em outros países, como no Brasil, construíram-se linhas em modelo reduzido. No protótipo brasileiro o formato oval tem 30 metros de extensão, com guia linear formada por imãs permanentes de Neodímio-Ferro-Boro (NdFeB) compondo o circuito magnético (interagindo com os supercondutores) para levitação. O Maglev é acionado por motor linear síncrono (LSM) de armadura longa, alimentado com inversor de freqüência de fabricação nacional (WEG).

É esta a tecnologia de levitação passiva, que vem sendo aperfeiçoada para a aplicação no sistema Maglev Cobra. Ela apresenta um grande número de vantagens:

• Baixo custo global
• Rapidez de aplicação e implantação
• Leveza
• Baixo custo de obras civis
• Não poluente
• Racionalização energética

Em termos gerais, podemos dizer que o sistema Maglev Cobra é baseado em inovações em três campos fundamentais para uma composição ferroviária:

Inovações tecnológicas - Sistema de levitação magnético supercondutor

Inovações técnicas - Sistema leve, permite redução nos custos de engenharia e arquitetura

Inovações em design – Revolucionário sistema de trem modular, multiarticulado, permite curvas mais fechadas e foi planejado para a realidade brasileira, usando as medidas corporais dos brasileiros

Saiba mais sobre o Neodímio

O Neodímio, elemento químico constante na Tabela Periódica, também conhecido como Metal de Terras Raras, é um metal amplamente usado na fabricação de magnetos permanentes, numa liga de Neodímio, Ferro e Boro (Nd2Fe14B).

Sua importância está na sua fortíssima energia magnética de N24 numa escala onde o máximo é N54. Um magneto ferro cerâmico, que comumente chamamos de imã, precisaria ter 18 vezes o volume do magneto de neodímio para ter tamanha atração.

A força de atração do Neodímio é tamanha que é capaz de levantar 1300 vezes a sua própria massa.
Como exemplo, o magneto de Neodímio de 13mm de um bom fone de ouvido é capaz de levantar 10Kg.

Os ímãs de Neodímio Ferro e Boro (Nd2Fe14B) também chamados “ímãs de terras raras”, são produzidos em laboratório, sendo que o maior fabricante mundial deste material é a China.

O Brasil detém grandes jazidas destes minerais, que vem sendo resguardadas estrategicamente desde a década de 50, devido ao progressivo aumento de preço e demanda por estes materiais.

Em 1915, o Brasil foi um grande produtor de terras-raras – grupo seleto de 17 elementos químicos que, conforme a pureza, tem aplicações em diversas tecnologias – mas, por razões econômicas e conjunturais da época, perdeu a posição para a China, que hoje lidera o mercado.

O Brasil está se preparando para obter de volta a sua fatia desse mercado, sobretudo agora que os avanços tecnológicos ampliaram sua demanda por ímãs de neodímio, usados em motores miniaturizados, auto falantes e headfones.

As terras-raras têm inúmeras aplicações na indústria – entre elas metalurgia, catalisadores, vidros, energia nuclear, lâmpadas fluorescentes, refrigeradores e fibras de televisão a cores, nos telefones celulares, na fabricação de supercondutores e nos aparelhos de som.