Telecomunicações - Novas tecnologias e tendências - PLC

PLC/BPL - Internet pela rede elétrica

A tecnologia de transmissão de sinais (dados e voz) utilizando rede elétrica energizada teve início nas décadas de 1920/30, era analógica e conhecida como “Carrier”, hoje já obsoleta e com pouco uso. Servia como principal meio de comunicação entre subestações transformadoras e os centros de operação das empresas e os sinais trafegavam pelas linhas de transmissão de alta tensão. Por se tratar de sistema com confiabilidade abaixo da desejada foi sendo gradualmente substituída por diversos avanços tecnológicos, como microondas, fibra ótica, linha discada e celular.

Atualmente está em evidência a implantação de sistemas de transmissão de sinais voltada principalmente para acesso a Internet utilizando como via de tráfego os sistemas elétricos de média e baixa tensão, em função das vantagens econômicas proporcionada pela capilaridade das redes, o que dispensa todo o investimento de acesso às instalações prediais dos potenciais consumidores deste produto.

São os chamados sistemas digitais Power Line Communications (PLC) e Broadband over Power Line (BPL), este último em banda-larga e de altíssima velocidade, que propiciam aos usuários acesso à Internet através de modem que pode ser ligado a qualquer tomada de baixa tensão.

Algumas concessionárias já se interessaram por este novo filão de mercado há algum tempo e vem testando estas tecnologias e algumas já possuem inclusive programas pilotos em funcionamento.

Sem regulamentação sobre o assunto, as agências reguladoras brasileiras (Aneel e Anatel) realizaram audiências e consultas públicas para subsidiar suas decisões acerca dos requisitos a serem obedecidos na implantação e operação destes sistemas de telecomunicações em cima de sistemas de distribuição de energia.

A Anatel estabeleceu a Resolução 527/2009 que “Aprova o Regulamento sobre Condições de Uso de Radiofreqüências por Sistemas de Banda Larga por meio de Redes de Energia Elétrica” e a Aneel publicou a Nota Técnica 009/2009 “Proposta de regulamentação da utilização das instalações de distribuição de energia elétrica como meio de transporte para a comunicação de sinais” e realizou a Audiência Pública 010/2009 para discutir a minuta de resolução de sua competência que “Regulamenta a utilização das instalações de distribuição de energia elétrica como meio de transporte para a comunicação de sinais”.

Portanto, tudo parece correr de acordo com as ações necessárias e suficientes para a implantação de uma nova tecnologia com favoráveis perspectivas de sucesso, porem ainda não é possível afirmar que haja consenso neste encaminhamento e nem que os relacionamentos entre as diversas partes e agentes envolvidas sejam pacíficos.

Ocorre que por se estar aplicando uma tecnologia de ponta (BPL) em cima de sistemas não projetados para servir a este fim (rede elétrica) há “efeitos colaterais” indesejados e que nem sempre encontram solução técnica de contorno adequada, o que provoca reação por parte daqueles que prevêem prejuízos para seus sistemas já implantados.

Basicamente são problemas relacionados à compatibilidade eletromagnética, devido aos sinais serem de alta freqüência e os fios não possuírem blindagem (1,2) e de projeto da rede (3), quais sejam:

1-interferência externa que o BPL pode vir a provocar, principalmente em outros sistemas de comunicação que operam em freqüências próximas das faixas de freqüência liberadas;

2-sensibilidade do BPL frente a ruídos produzidos por equipamentos (eletrodomésticos e eletrônicos) de uso dos consumidores;

3-atenuação do sinal por diversos fatores construtivos da rede elétrica.

Na Resolução da Anatel foram estabelecidos limites de intensidade de campo para radiações indesejadas, com a finalidade de evitar interferências que afetem dispositivos externos, como as recepções de radio, televisão, telefones sem fio, etc, porem esta iniciativa ainda não foi avalizada como medida eficaz pelas entidades de classes coorporativas dos setores potencialmente sujeitos a serem afetados. Adicionalmente foram definidas também faixas de freqüência e zonas geográficas de exclusão da tecnologia.

A situação de sensibilidade da tecnologia BPL frente aos ruídos provocados por aparelhos de uso comum, como: motores com escovas (furadeira, aspirador de pó, barbeador, secador de cabelo, etc), fontes chaveadas, transitórios devido à operação de capacitores, dimmers, etc dependerá das soluções de contorno dos fabricantes. É certo porem, que o modem não poderá ser ligado a equipamentos bloqueadores de alta freqüência, como transformadores, filtros de linha e estabilizadores de tensão.

Para resolver o problema de atenuação, os sistemas deverão incorporar dispositivos repetidores de sinal, quando necessário.

A discussão acerca da viabilidade de tornar esta tecnologia disseminada em larga escala é global, ou seja, outros países também estão compartilhando os mesmos dilemas e alguns estão assumindo por conta própria os riscos do pioneirismo. No Brasil a Anatel vem assumindo a regulamentação acerca de requisitos técnicos visando estabelecer regras voltadas à padronização, faixas de freqüências liberadas e limites a serem cumpridos e a Aneel estabelecendo as condições de compartilhamento dos ativos sem prejuízo a qualidade do serviço, segurança e proteção das redes. Parte das receitas da exploração deste novo serviço deverá ser destinado à modicidade tarifária.

Para as concessionárias de distribuição de energia, alem de exploração de um novo negócio que lhe proporcionará novas receitas, esta tecnologia tem um atrativo adicional, pois coloca a disposição um meio físico de custo favorável para a disseminação de Rede Inteligente (Smat Grid), podendo integrar nos sistemas de gestão, operação, manutenção, etc, grande parte dos equipamentos de manobra, controle e proteção com recursos de telecomando, abrangendo até gestão individual de consumidor (corte, religamento, leitura, etc) atuando remotamente nos medidores de consumo que deverão proximamente evoluir para mecanismos eletrônicos (Smart Meter).

Se comprovada a viabilidade da disseminação da tecnologia e o mercado responder favoravelmente na aquisição de serviços de BPL, terá sido um passo relevante na evolução tanto dos sistemas de telecomunicações como nos de distribuição de energia elétrica.

Energia - Novas Tecnologias e Tendências - Smart Grid

Rede inteligente

A arquitetura visível das redes elétricas de distribuição pouco evoluiu desde a sua concepção inicial. Subestações, postes, cabos, transformadores, chaves e demais equipamentos que operam para atender demandas de elevada potência tiveram melhorias tecnológicas construtivas consideráveis, mas suas funcionalidades são ainda as mesmas. No entanto, no que se refere aos sistemas e equipamentos de medição, supervisão, proteção e controle os avanços são muito mais evidentes e atrelados aos significativos desenvolvimentos havidos na eletrônica, telecomunicações e informática.

A primeira geração de medidores, relés de proteção e equipamentos de controle automático de equipamentos era eletromecânica e ainda hoje operam dispositivos desta natureza. A supervisão destes equipamentos é manual, ou seja, exigem operador local para executar ajustes e fazer leitura. Na segunda geração apareceram relés e controles eletrônicos que permitem supervisão remota, quando associada a dispositivos de telecomunicação. O problema passou a ser a confiabilidade dos meios de comunicação então disponíveis, como carrier, rádio, linha discada e micro-ondas. Hoje os equipamentos são microprocessados, com um grande universo de funcionalidades e o cardápio de meios de telecomunicação é tão diversificado quanto confiável. Fibras óticas, celulares, satélites e mais recentemente banda larga via rede elétrica - BPL (Broadband Powerline),  oferecem opções variadas. Aliados as ferramentas de informática, internet e intranet estas tecnologias juntas abrem caminhos antes nunca imaginados para soluções a diversos problemas crônicos (perdas, qualidade do serviço, confiabilidade, etc) e outros mais atuais (geração distribuída, qualidade do produto, eficiência, etc).

A era digital propiciou também o cadastramento das redes em sistemas georeferenciados que fornecem a base de apoio a toda uma gama de atividades que dependem de dados para desenvolvimento de ferramentas computacionais mais eficientes de operação, planejamento, controle, manutenção, etc. A substituição dos atuais medidores eletromecânicos por medidores eletrônicos é a etapa seguinte (a Aneel já iniciou consulta pública), pois só assim será possível disponibilizar informações para gerenciamento em tempo real e possibilitar atuações remotas individualizadas por consumidor (gerenciamento de carga, leitura, corte, religamento, etc). Dados cadastrais dos ativos e informações detalhadas da carga são subsídios básicos para todos os estudos elétricos, comerciais e tarifários, portanto os ganhos destes bancos de dados serão significativos, com potencial para propiciar grandes impactos no setor.

Mais recentemente as redes de distribuição passaram a servir também como pontos de conexão de produção de pequenas centrais geradoras (hidrelétricas, térmicas, eólicas, etc). Concebidas inicialmente como redes radiais (de fluxo unidirecional) apenas para fornecimento (passivas) passaram a receber injeção de energia (ativas) o que exigiu uma série de adaptações para possibilitar operação segura sem prejuízo da qualidade. Porem, ainda hoje não há padronização, seja a nível nacional ou internacional das exigências (requisitos técnicos) para acesso de geração. O livre acesso às redes de distribuição para pequenos (em média tensão) e micros (em baixa tensão) aproveitamentos energéticos de toda gama de fontes (eólica, solar, célula a combustível, etc) em larga escala é uma tendência irreversível e exigirá as adaptações necessárias para convivência  harmoniosa.

Todas estas transformações estão acontecendo em relativo curto espaço de tempo, rápido demais para que possa ser acompanhada na mesma velocidade por sistemas elétricos de potência que atendem milhões de consumidores e que portanto tem dimensões e custos de grande magnitude. Esta falta de sincronia acaba por gerar problemas de diversas naturezas para os agentes diretamente envolvidos.

A aposta atual é que as chamadas Redes Inteligentes (Smart Grid), que é a conjunção de instalações de rede elétrica com telecomunicação e informática, capacitará os atuais agentes a gerenciar de forma muito mais eficiente muitos destes problemas e outros que surgirão em função das tendências atuais e aspirações futuras da sociedade.

A consolidação de redes inteligentes será um processo longo e de alto custo, porem já está acontecendo na medida das possibilidades de cada concessionária. Muitas empresas automatizaram suas subestações e agora estão atuando com maior ênfase nas redes de média tensão, principalmente na implantação de dispositivos de manobra com telecomando para agilizar recomposição de áreas desligadas acidentalmente e instalação de medição eletrônica em consumidores de baixa tensão, principalmente onde há incidência de elevadas perdas comerciais (furtos de energia).

Num futuro próximo serão infinitos os desenvolvimentos atrelados ao conceito de Redes Inteligentes, limitadas apenas ao avanço da infra-estrutura necessária que é de custo elevado e portanto demandará certo tempo para que sejam direcionados investimentos suficientes. Neste meio tempo serão consolidados projetos pilotos, etapa importante e que precede a padronização. 

Energia - Novas tecnologias e tendências - Geração doméstica

Geração Doméstica

Depois da Geração Distribuída mexer com os conceitos arraigados das redes de distribuição de média tensão, até então quase na totalidade exclusivamente dedicadas ao acesso apenas de consumidores, chegou a vez das redes de baixa tensão (BT) do Brasil também passar a contar com acesso de dispositivos de geração de energia elétrica. Lá fora já é prática comum em muitos países.

Redes de Distribuição há muito tempo são concebidas como redes passivas (para fornecimento de energia) e radiais (de fluxo unidirecional) e agora passaram a se tornar ativas (recebem injeção de energia) com possibilidade de fluxo bidirecional, o que exigiu uma série de adaptações para possibilitar operação segura sem prejuízo da qualidade. O livre acesso às redes de distribuição para pequenos (em média tensão) e micros (em baixa tensão) aproveitamentos energéticos de toda gama de fontes (eólica, solar, célula a combustível, etc) em larga escala é uma tendência irreversível e exigirá as adaptações necessárias para convivência  harmoniosa.

É a evolução tecnológica aliada à conservação, eficiência e sustentabilidade que está colocando no mercado diversos sistemas de geração com a simplicidade capaz de serem adotados em pequenos estabelecimentos industriais, comerciais, rurais, condomínios e até residências, como se fossem simples eletrodomésticos.

Já largamente utilizados em situações especiais, como por exemplos em locais isolados (off grid), onde as redes não alcançam, é chegada a hora de serem adotados em paralelo com as redes existentes (on grid).

As células a combustível há muito tempo foram candidatas a assumir o papel de produzir eletricidade dentro dos domicílios e fornecer excedentes para as redes, mas tal prognóstico acabou não se concretizando por diversos motivos, principalmente econômicos. Contudo, seu potencial ainda é lembrado freqüentemente.

 Hoje, entretanto, já se encontram no mercado não uma, mas algumas outras opções de dispositivos com vocação de suprir as demandas individuais de pequenos consumidores e até exportar baixos volumes excedentes para as redes. Geradores acionados pela combustão de gás proveniente de biodigestores em propriedades rurais já é uma realidade. Começam a aparecer no mercado brasileiro fornecedores de painéis fotovoltaicos e mini-turbinas eólicas conjugados ou não a dispositivo de armazenamento (baterias) compondo com Inversor Grid Tie ⁽¹⁾ para operação paralela com as redes de BT.

Efeito Fotovoltaico x Efeito Fotoelétrico

Apesar de estarem baseados em princípios físicos equivalentes, não podem ser considerados iguais. O Efeito Fotovoltaico foi primeiramente observado por Alexandre-Edmund Becquerel em 1839 e é a tensão que aparece entre as extremidades de semicondutores quando expostos à luz. O Efeito Fotoelétrico observado por Heinrich Rudolf Hertz em 1887 é a emissão de elétrons por material metálico quando exposto a uma radiação eletromagnética (luz, por exemplo) a uma freqüência suficientemente alta (depende do material). O Efeito Fotoelétrico foi explicado por Albert Einstein em artigo, que demonstrou que os elétrons são arrancados da superfície destes materiais por partículas de energia, mais tarde denominados de fótons. Este era um dos quatro artigos publicados (*) simultaneamente por Einstein em 1905, dentre os quais estava o da teoria da relatividade especial (outro explicava o movimento browniano e mais um que deduzia a equação E=Mc²). Posteriormente, em 1916, concluiu a teoria da relatividade geral. O curioso é que apesar da importância da teoria da relatividade, Einstein recebeu o seu prêmio Nobel em 1921 pelo trabalho do efeito fotoelétrico e não pela teoria que o tornou famoso.

_____

* Adicionalmente aos quatro artigos e na mesma ocasião, foi publicada na mesma revista (Annalen Physik) a tese de doutorado de Einstein, sobre o tamanho das moléculas. No ano seguinte (1906) a Universidade de Zurique conferiu a ele o título de doutor.

Devido a pouca eficiência das baterias a intenção é não dotar estes sistemas de armazenamento e, portanto, a idéia é compensar a energia exportada em períodos de baixo consumo com a importação em períodos onde o inverso ocorre, como se a rede fosse um dispositivo de armazenamento virtual. A contabilização entre exportação e consumo excedente só depende de medidores apropriados (quatro quadrantes) e aplicação dos encargos de uso da rede.

No caso de iluminação pública há projetos que combinam energia eólica com solar (fotovoltaica) e baterias individuais para cada ponto, o que permite grande autonomia de armazenamento.

É bom lembrar também do advento dos carros elétricos e híbridos plug-in, que alem de poderem ser recarregados de energia elétrica através da conexão com uma tomada qualquer serão capazes de fornecer energia ou funcionar como “no-break”. Se a moda de carros elétricos pegar, o seu impacto nas redes de distribuição poderá ser relevante, dependendo do volume (quantidade de veículos) e desta sua característica de ora poder estar consumindo e ora poder estar injetando energia.

Como todo avanço, há ainda várias questões a serem esclarecidas e outras mais a serem formuladas, alem de regulamentações e requisitos técnicos a serem detalhados, apesar do livre acesso já estar estabelecido nos Procedimentos de Distribuição da Aneel ⁽²⁾.

Devido ao pequeno porte deste tipo de instalação, os procedimentos dirigidos a este segmento podem, entretanto, ser simplificados nos aspectos legais, comerciais e técnicos e há espaço até para padronização a nível nacional.

Projetos, fabricantes e fornecedores já existem e a aceitação pelo mercado se dará na medida das perspectivas de retorno, que dependem muito das regras de acesso.

_____

1-O Inversor Grid-Tie é um dispositivo estático que alem de converter corrente contínua em alternada tem a capacidade de sincronizar a freqüência de geração com a tensão da rede e ainda se desconecta automaticamente em situações de interrupções de energia (do lado da concessionária), evitando ilhamento, o que é importante para a segurança. Atua ainda na limitação da tensão de saída e manutenção de fator de potência fixo próximo a unidade.

2-Procedimentos de Distribuição de Energia Elétrica no Sistema Elétrico Nacional – PRODIST Módulo 3 – Acesso ao Sistema de Distribuição.

Energia - Novas tecnologias e tendências - Eclusas

Hidrelétricas & Eclusas

A construção tardia das eclusas da Usina de Tucuruí permite a navegabilidade aos rios da bacia Araguaia-Tocantins. Antes tarde do que nunca! Este tipo de empreendimento é a solução para viabilizar o transporte fluvial de várias bacias hidrográficas pelo país, principalmente nas regiões com maiores dificuldades de penetração de rodovias e ferrovias. Dados recentes mostram que no Brasil o transporte por água participa com apenas 14% do volume, perdendo para as rodovias (60%) e ferrovias (20%). Alem de dotar regiões isoladas de meio de transporte para alavancar seu desenvolvimento a disseminação de eclusas tem grande potencial para baixar o custo dos fretes de regiões já desenvolvidas, mas atendidas apenas pelos meios de transporte terrestre. Raras no Brasil, a tecnologia de eclusas e outras para transposição de desníveis de hidrovias são utilizadas em larga escala no resto do mundo, onde muitos tipos de solução foram adotados. Alem de eclusas convencionais (tipo canal do Panamá) há: eclusas elevadoras, em plano inclinado, rotatórias, cruzamento de hidrovias, eclusas de mão dupla, canal em túnel, etc.

Exemplo mais recente do pouco interesse oficial em priorizar este tipo de solução são as obras das usinas do rio Madeira, no estado de Rondônia: Jirau (3.450MW) e Santo Antônio (3.150MW). Como aconteceu na Usina de Tucuruí, estão sendo construídas sem as desejadas eclusas associadas, apesar de terem sido consideradas nos estudos. Não é de hoje que a região do rio Madeira se recente de um meio de transporte mais apropriado a sua geografia. Vale lembrar que desde a negociação do conflito do Acre entre Brasil e Bolívia, o Tratado de Petrópolis (1903) assegurava uma rota para a Bolívia poder exportar seus produtos por via marítima. Esta foi a principal razão da construção da famosa Ferrovia Madeira-Mamoré. A primeira tentativa de se construir esta estrada de ferro resultou em grande fracasso ⁽¹⁾, porem posteriormente o grande investidor norte-americano Percival Farquhar ⁽²⁾ obteve sucesso em sua conclusão, iniciando a obra em 1907 e inaugurando em 1912. Com 366km ligava as cidades de Guajará-Mirim/Puerto Sucre (fronteira Brasil/Bolívia) nas margens do rio Mamoré com Porto Velho (cidade praticamente fundada por Farquhar), nas margens do rio Madeira. Este era o trecho não navegável do complexo Madeira-Mamoré, devido às corredeiras do rio e que agora serão aproveitadas para construir as duas grandes usinas. De Porto Velho até a junção com o Rio Amazonas (Itacoatiara, a jusante de Manaus) o Madeira era navegável e, portanto, deste ponto em diante os produtos seguiam por navio. Como o declínio do ciclo da borracha coincidiu praticamente com o início da operação da ferrovia, aos poucos ela acabou se inviabilizando e finalmente sendo desativada em 1972. Para prover a região de um meio de transporte foi então construída uma rodovia ligando Porto Velho a Guajará-Mirim.

Farquhar e o Contestado

A concessão da ferrovia São Paulo-Rio Grande abrangia a propriedade de 15km de cada lado da estrada, motivo pelo qual despertou o interesse de Percival Farquhar, que acabou adquirindo esta concessão de terceiros e construindo a estrada de ferro ao sul de União da Vitória (PR). A partir de 1910, com a conclusão do trecho catarinense, Farquhar passou a exercer este direito através de sua empresa Southern Brazil Lumber & Colonization Company. Os historiadores atribuem ao repentino desemprego dos operários da obra com a sua conclusão e a colonização das terras às margens da ferrovia, como uma das causas da “Guerra do Contestado” (1912/1916), conflito caboclo que misturava líderes religiosos, crenças messiânicas, miséria, desemprego, etc, e que acabou por redefinir os limites de fronteiras entre os estados de Paraná e Santa Catarina. A madeireira da Lumber, que se situava no município de Três Barras (SC) foi incendiada pelos fanáticos.

Apesar de estarem previstas nos anteprojetos de Jirau e Santo Antonio, as eclusas foram desvinculadas das construções das usinas (deixadas para depois). Perde-se então a oportunidade, delonga-se o atraso e aumentam-se os custos, caso futuramente se decida pela construção.

Jirau (120km a montante de Porto Velho) e Santo Antonio (6km a montante de Porto Velho) foram projetadas para funcionar a fio d’água, com turbinas tipo “bulbo” para não necessitarem de reservatórios de grande volume e conseqüentemente provocarão o mínimo impacto ambiental possível devido a alagamentos, mas bastarão para regularizarem a vazão do rio de forma a permitir a navegação neste trecho. Sem eclusas, entretanto, será impossível.

Tramita no Congresso Nacional um Projeto de Lei do Senado (3009/1997) obrigando a inclusão de eclusas junto às barragens de rios navegáveis. Portanto esta discussão já se prolonga a  quase duas décadas sem que se tenha chegado a um acordo entre as partes (setor elétrico, meio ambiente, agências reguladoras, etc) para a aprovação de uma legislação que favoreça o desenvolvimento de grandes hidrovias. Discutem-se o ônus do investimento, da manutenção, responsabilidades, etc.

Sabe-se lá por quanto tempo ainda esta discussão vai se alongar, e enquanto isto a sociedade continuará a arcar com custos mais elevados, pois é sabido que obras vinculadas são muito mais econômicas que obras realizadas individualmente.

As eclusas de Tucuruí demonstraram isto, porem a construção da Usina de Belo Monte (11.000 MW) segue neste mesmo caminho.
_____
1-Na década de 1870, D.Pedro II concedeu ao norte-americano George Earl Church uma concessão para construção de uma ferrovia até a Bolívia. A construção, porém, fracassou e as obras foram abandonadas.
2-Percival Farquhar (1864/1953): Norte americano da Pensilvânia, começou sua carreira de investidor em grandes empreendimentos com a eletrificação de bondes e construção de ferrovias em Cuba, logo depois da guerra hispano-americana. Posteriormente construiu uma ferrovia na Guatemala e em seguida voltou-se para empreendimentos de grande importância no Brasil. Fundou a Light Rio, a Light Bahia, a holding Brazil Railway, construiu os portos de Belém e Rio Grande, as ferrovias Madeira-Mamoré e São Paulo-Rio Grande, alem de diversos outros empreendimentos em variadas atividades (madeira, papel, gado, terras, etc). Seus investimentos se distribuíam também por muitos outros países do planeta. A Acesita foi a última empresa brasileira idealizada e fundada por Farquhar. Fonte: “Farquhar – O último Titã” – Autor: Charles A. Gauld – 2006 – Editora de Cultura.

Tração - Novas tecnologias e tendências - Carro Elétrico

A nova geração

No início do século XX os carros elétricos chegaram a rivalizar com as outras tecnologias, como combustão e vapor na preferência dos consumidores, porem uma série de fatores acabaram por inviabilizar a sua continuidade e desde então permaneceu como uma possibilidade promissora quando algum salto tecnológico permitisse aumentar a capacidade de armazenamento de energia elétrica em dispositivos de pequeno volume, massa e baixo custo.

Até hoje permanece o desafio colocado desde aquela época, pois os avanços em tecnologias de baterias ainda não foram suficientes para se viabilizar de vez as substituições dos carros a combustão por veículos elétricos em larga escala. A tecnologia de tração elétrica, entretanto continuou sendo muito utilizada nas ferrovias (locomotivas diesel elétricas), trens elétricos urbanos e metrôs.

Porem, exigências imposta pela sociedade moderna agiram no sentido da busca de soluções alternativas, visando à minimização de problemas relacionados ao crescente número de veículos em circulação em áreas urbanas, os quais vem se tornando prioridade, por serem insustentáveis, como:

-Custo elevado dos combustíveis e escassez de petróleo;

-Efeitos ambientais provocados pela combustão (poluição, ruído, aquecimento global, etc).

Neste sentido, as grandes montadoras mundiais passaram a partir da década de 1990 a direcionar investimentos em pesquisas para o desenvolvimento de veículos puramente elétricos, outros híbridos e também em tecnologias de baterias, tendo como objetivo o uso das mais avançadas tecnologias em projetos de veículos muito mais eficientes nos aspectos de consumo de energia e impacto ambiental. A idéia é que num primeiro momento estes veículos consigam atender as expectativas de uma parte dos consumidores e ganhar escala suficiente para poder aumentar progressivamente sua participação nas vendas.

Muitos veículos já foram ou estão para serem lançados no mercado por praticamente todos os grandes fabricantes. Alem de carros, veículos de duas rodas e ônibus também deverão absorver este conceito. As montadoras japonesas de carros saíram na frente e os modelos da Toyota e Honda já circulam, porem as indústrias americanas, européias e demais asiáticas já divulgaram seus projetos de lançamentos para os próximos anos e pela dimensão das notícias são grandes as expectativas de que finalmente os veículos elétricos e híbridos concorrerão novamente com as demais tecnologias, ou pelo menos serão capazes de conquistar uma parte significativa do setor em médio prazo.

Os conceitos desta nova geração de veículos são basicamente dois:

-Veículos puramente elétricos, acionado pela energia armazenada em baterias recarregáveis. Devido à limitação de capacidade das baterias este conceito tem a desvantagem de baixa autonomia e elevado tempo de recarga, sendo porem interessante para circulação urbana, pois não há emissão de CO₂;

-Veículos híbridos, acionados por motor elétrico e a combustão. O motor a combustão pode tanto acionar um gerador para carregar as baterias ou acionar diretamente o veículo quando as baterias atingirem o limite mínimo. Estes veículos têm a vantagem de maior autonomia, maior eficiência comparativamente a veículos movidos à combustão, e baixos níveis de emissão de CO₂.

A performance, entretanto ainda está abaixo dos modelos à combustão da mesma faixa de preço, porem veículos elétricos tem muito mais possibilidades de avanços tecnológicos devido a sua versatilidade de configurações. É possível, por exemplo, construir carros com motores individuais nas rodas, o que permite configurações de tração em duas ou quatro rodas sem necessidade de transmissão, com ganhos de eficiência. Por exemplo: foi construído no Japão um protótipo de carro elétrico com oito rodas (quatro na frente e quatro atrás) com motores individuais de 80 CV em cada roda. O desafio foi conseguir um motor com capacidade de funcionar com número elevado de rotações por minuto. Este modelo foi testado em pistas de corrida por um ex-piloto de Fórmula 1 e chegou a 370 km/h. Outra inovação que já vem sendo incorporada pelos veículos elétricos e híbridos em produção é o sistema de recuperação de energia cinética (K.E.R.S.), termo já popularizado pelo uso recente nos carros de F1. Este sistema aproveita a energia da desaceleração e frenagens no carregamento das baterias. Quanto ao motor, podem ser usados tanto os de corrente contínua como alternada e sua escolha dependerá do alvo do modelo. Já se fala em se adotar carros híbridos até na F1 (sem os roncos dos motores?), o que reflete o nível do otimismo contagiado pelos animadores resultados desta nova geração de veículos.

As baterias chumbo ácidas foram primeiramente substituídas por baterias de níquel e mais recentemente estão sendo utilizadas baterias de lítio. A densidade energética da gasolina é em torno de 12.500 Wh/kg, da bateria de chumbo 30 Wh/kg, de Níquel-Metal Hidreto 60 Wh/kg e de Íon de Lítio 150 Wh/kg. Ou seja, apesar da superioridade da bateria de lítio ainda não foi suficientemente satisfatória para o fim desejado. Os veículos elétricos atuais estão sendo produzidos usando baterias de Níquel-Metal e Íon de Lítio também pelas propriedades de baixa necessidade de manutenção e pequena toxidade para o meio ambiente. As pesquisas mais recentes com baterias de lítio são bastante promissoras, porem as maiores reservas deste metal estão concentradas em poucos países, sendo que a maior delas está na Bolívia, seguido do Chile e do Tibet, o que torna duvidosas as possibilidades de extração em larga escala deste minério. As pesquisas prosseguem também em outras frentes, como nano e biotecnologia, entre outras.

Nos Estados Unidos o governo vem estimulando e até certo ponto pressionando as montadoras de lá a se inserirem nesta nova realidade o mais breve possível e na China, um grande fabricante de baterias de lítio (BYD) está entrando no mercado de montagem de veículos elétricos e tem atraído investimento estrangeiro para sua empresa. O mega-investidor Warren Buffet, por exemplo, tem participação acionária significativa nesta nova indústria e a montadora alemã VW firmou intenção de se tornar sua parceira.

Os veículos puramente elétricos e os híbridos plug-in podem ser recarregados de energia elétrica através da conexão com uma tomada qualquer e podem também fornecer energia, funcionar como “no-break”, etc. À medida que o número de usuários desta nova forma de carga aumentar será necessário então avaliar os impactos decorrentes nas redes elétricas. Certamente haverá impactos de ordem técnica, comercial e regulatória relevante à medida que este uso passe a ser representativo. A EDF (Electricité de France) já vem pesquisando alguns aspectos, como por exemplo, a implantação de postos de abastecimento em estacionamentos públicos com identificação do consumidor e faturamento da energia.

O cenário atual indica que esta tecnologia veio para ficar e só dependerá da velocidade de aceitação pelos consumidores para se tornar realidade.

Tração - Novas tecnologias e tendências - Do Bonde ao Metrô

O investimento nas linhas de bondes elétricos de Curitiba foi bancado pela empresa anglo-francesa “The South Brazilian Railway Company Limited”, cujo principal acionista era Edouard Fontaine de Laveleye. Em 12/08/1912 aconteceu a primeira viagem experimental de dois veículos que partiram da praça Ouvidor Pardinho (local onde estavam sendo montados) até a estação da estrada de ferro do bairro Portão. O trajeto foi percorrido em 20 minutos e consta que esta viagem inaugural foi filmada por Annibal Requião. A South adquiriu de início 29 bondes do fabricante belga Ateliers Mètalurgiques de Nivelles e a capacidade dos veículos eram de 24 passageiros sentados e 8 em pé. O ponto central das linhas passou a ser a praça Tiradentes e a inauguração oficial do sistema ocorreu em 07/01/1913.

Em 08/01/1913, o jornal Diário da Tarde publicou a notícia da inauguração onde consta o seguinte trecho:

...”Esse melhoramento é a mais segura demonstração do nosso progresso, pois, uma empreza de tal natureza não arriscaria a desenvolver-se em um campo de exploração onde os resultados não fossem garantidos.”...

Em 2012, a Prefeitura Municipal de Curitiba, em parceria com os governos estadual e federal concluiu um anteprojeto de metrô. O investimento é elevado, as obras complexas e a necessidade discutível. Não há consenso entre os especialistas, o que é normal para um empreendimento deste porte, porem não deixa de ser preocupante. Discute-se desde a real necessidade, passando por alternativas mais econômicas (veículos de superfície) e até o projeto que a Prefeitura idealizou para as atuais canaletas dos ônibus expressos (seriam transformadas em calçadão). Porem, a grande diferença entre como foi feito no início do século XX e agora é que no caso presente o investimento será quase todo público, ou seja, com o dinheiro do contribuinte. Esta mudança de modelo não nos permite mais assegurar que os resultados serão garantidos.