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Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto
O Futuro dos Meios de Transporte
Meio Ferroviário
Projeto FEUP 1ºano -- Mestrado Integrado em Engenharia Civil :
Professor Doutor Armando Sousa
Professor Doutor Manuel Firmino Professor Doutor Francisco Piqueiro
Equipa 11MC02_1:
Supervisor: Professora Sara Ferreira Monitor: Inês Vieira
Estudantes & Autores:
Carlos M. Castro [email protected]
Lourenço G. Sousa [email protected]
Mariana F. Moreira [email protected]
Mariana S. Cardoso [email protected]
João R. Assunção [email protected]
José M. Carvalho [email protected]
José S. Pereira [email protected]
2 O Futuro dos Meios de Transporte – Meio Ferroviário
Resumo
Este relatório tem como objetivo informar e expor de forma geral a evolução do meio de
transporte ferroviário, bem como as inovações e/ou transformações sentidas neste ramo
dos meios de transporte. Focando o caso do nosso território nacional, iremos chegar a uma
ou mais conclusões sobre o facto da implementação das novas tecnologias, ligadas ao meio
ferroviário, no nosso país, sob os possíveis impactos que essa(s) implementação(ões)
teria(m) a nível ambiental, financeiro e social bem como sob o facto de haver, ou não,
necessidade para tal(ais) investimento(s). Tendo sempre como base notícias e estudos da
atualidade sobre esta temática.
Palavras-Chave
Evolução; inovação; transformação; impacte ambiental/financeiro/social; novas
tecnologias.
3 O Futuro dos Meios de Transporte – Meio Ferroviário
Agradecimentos
Aos coordenadores gerais P. Dr. Armando Sousa e P. Dr. Manuel Firmino, por este
desafio tão enriquecedor e tão didático, que torna a entrada neste novo mundo e ritmo de
trabalho muito mais fácil, que fomenta o espírito de equipa, o trabalho em equipa e alarga as
nossas capacidades no campo da linguagem científica.
Á P. Sara Ferreira e á nossa monitora Inês Vieira que estiveram presentes no decorrer e
desenvolver do nosso trabalho, sempre com a maior simpatia e disposição para nos escutar
e esclarecer toda e qualquer questão.
Ao professor Álvaro Costa que nos cedeu um pouco do seu tempo para nos falar
abertamente de conceitos e ideias no campo dos meios de transporte.
4 O Futuro dos Meios de Transporte – Meio Ferroviário
Índice
1. Introdução
2. Enquadramento Teórico
2.1 Tecnologias no Presente
2.1.1 Bus Rapid Transit (BRT)
2.1.2 Maglev
2.2 Tecnologias da Vanguarda
2.2.1 Quais as tecnologias em estudo/execução
3. Necessidade de implementação em Portugal
4. Conclusões
Anexos
5 O Futuro dos Meios de Transporte – Meio Ferroviário
1. Introdução
É inquestionável o impacto que os meios de transporte trouxeram ao nosso
quotidiano, podemos até dizer que são o reflexo da sociedade.
Tudo começou com a necessidade do homem pensar em meios básicos para o
ajudar no dia-a-dia como botes para atravessar os rios ou animais para carregarem a
mercadoria. De seguida, houve o melhoramento desses mesmos meios com o auxílio da
ciência, criando assim transportes mais rápidos, mais seguros e chegando cada vez mais
longe.
Apesar da evolução, os transportes tornaram-se um problema. O fluxo de pessoas
nas grandes cidades é cada vez maior tendo, consequentemente, havido um tráfego mais
lento devido a essa subcarga. Para além disso, os transportes públicos não atendem à
necessidade da população: são lotados e circulam em quantidades insuficientes
tornando-se desconfortáveis e até mesmo inseguros. Há outros problemas como a elevada
quantidade de gases emitidos que contribui para a poluição aérea das cidades.
Neste trabalho será apresentada a evolução desses mesmos meios focando a
nossa atenção nos transportes ferroviários com o objetivo de identificarmos e percebermos
todo o desenvolvimento realizado em volta da via ferroviária, sensibilizando todos os
problemas em torno dessa modalidade e, de certa forma criar alternativas para melhorar ou
até mesmo evitar esses problemas segundo uma teoria evolucionista baseada em
progressos científicos.
6 O Futuro dos Meios de Transporte – Meio Ferroviário
2. Enquadramento Teórico
O meio ferroviário tem o seu primeiro registo datado em 1350 pela necessidade de
transporte de mercadoria entre duas localidades de forma rápida e de modo a não danificar
a carga. Nessa primeira “tentativa”, foram usados carris de madeira e o “motor” que
proporcionava o movimento, era a força humana ou animal. (HILTON, Stuart – The grand
experiment: the birth of the railway age 1820-1845. Hersham, Inglaterra: Ian Allan Ltd, 2007.
288 p. ISBN 978-0-7110-3172-2.)
Contudo, o período histórico que permitiu um avanço enorme ao meio ferroviário, foi a
Revolução Industrial ao longo dos séculos XVIII e XIX, mais precisamente em Inglaterra
com a introdução do comboio a vapor.
Sendo usado essencialmente nas minas de carvão, o caminho de ferro rapidamente foi
instalado e implementado por toda a Europa, e consequentemente por todo o mundo.
No caso português, havia a necessidade de modernizar o país, pelo que, após o sucesso da
primeira linha ferroviária em Inglaterra, Portugal queria também implementar o mesmo
sistema. Contudo pela falta de capital devido a guerras civis, tal não era possível.
Pela sucessiva apresentação de projetos nesse sentido, em 1844 é proposta uma
construção de linha de ferro entre Lisboa e a fronteira espanhola. No entanto, só em 1856 é
inaugurado algo que viria a ser a rede ferroviária nacional. (CP, Comboios de Portugal.
Acedido a 19 de outubro de 2014.
http://www.cp.pt/cp/displayPage.do?vgnextoid=1d94079ffa057010VgnVCM1000007b01a8
c0RCRD).
Considerando então este período de tempo entre 1856 e a atualidade, irá fazer se a ponte
entre esta parte histórica e a evolução contínua que sentimos, com exemplos práticos das
inovações existentes e com ideias em estudo que pretendem romper e revolucionar o futuro
dos meios de transporte, em particular, o meio ferroviário.
7 O Futuro dos Meios de Transporte – Meio Ferroviário
2.1 Tecnologias no presente
2.1.1 Bus Rapid Transit (BRT)
Mesmo não sendo específicamente uma inovação do meio ferroviário, é um sistema que
usa a definição e conceito de “comboio” e “trilho” e incopora nos autocarros.
Especialistas da área de transporte e planeamento comunitário em todo o mundo estão a
examinar novas alternativas para melhorar o transporte público para enfrentar os seus
problemas de mobilidade urbana. O interesse reflete as preocupações decorrentes desde a
proteção ambiental ao desejo de alternativas para estradas obstruídas e expansão urbana.
Estas preocupações levaram muitas agências de trânsito a reexaminar as tecnologias
existentes e abraçar formas criativas de melhoria da qualidade do serviço baseada na
relação custo-eficiência. Como resultado, sistemas de Bus Rapid Transit (BRT) têm sido
construídos em todo o mundo. Estes têm flexibilidade operacional e podem ser construídos
de uma forma rápida, eficiente e de baixo custo. Estas vantagens são a base da
popularidade crescente de BRT, em vários países do mundo.
O que é o Bus Rapid Transit?
FTA (Federal Transit Administration) define trânsito rápido de autocarros como "um modo
rápido de transporte que pode combinar a qualidade de trânsito ferroviário e a flexibilidade
dos autocarros". (Acedido a 14 de outubro de 2014. http://www.fta.dot.gov)
Sempre que os veículos de BRT (autocarros) operaram totalmente em matéria de direitos
de passagem exclusivos ou protegidas, o nível de serviço prestado pode ser semelhante ao
de trânsito rápido ferroviário (Metro). Sistemas de BRT podem fornecer transporte
“line-haul” (em rotas específicas), e podem servir como alimentadores de linhas de
transporte ferroviário. Cuidadosamente e aplicada coletivamente, esses elementos podem
melhorar a velocidade, confiabilidade e identidade. (HS Levinson, S Zimmerman, J
Clinger, S Rutherford, 2003. Acedido em 13 de outubro de 2014. http://www.ltrc.lsu.edu/)
8 O Futuro dos Meios de Transporte – Meio Ferroviário
Figura 1 – Estação com sistema BRT (adaptada)
Com esta inovação no meio de transporte coletivo de autocarros, o que é importante referir
é o facto de ser semelhante ao meio ferroviário, no sentido em que autocarros neste
sistema estão assim “obrigados” a seguir uma estrada própria para eles. Não se cruzam
com estradas do quotidiano, têm rotas independentes muito à semelhança dos comboios e
metros, oferecendo ainda o conforto de andar de autocarro e diminuindo significativamente
o perigo e risco de acidente.
Numa vertente mais “portuguesa”, o sistema BRT já está operacional no Brasil, tendo
surgido pela primeira vez na cidade de Curitiba. Desde a sua implementação até à
atualidade, este sistema já foi instalado em mais 12 países entre eles a França, Canadá,
Espanha, etc. E de facto é um sistema que reduz os impactos ambientais e financeiros pois,
segundo o site http://embarqbrasil.org/BRT, “(...) está reduzindo 110.000 toneladas de CO2
emitidas por ano, (…)” e “(...) o BRT atinge um desempenho equivalente com apenas uma
fração do seu custo”. (Rede EMBARQ, atualizado em 2013. Acedido a 17 de outubro de
2014. http://embarqbrasil.org/BRT).
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2.1.2 Sistema Maglev
Maglev, que é abreviatura para MAGnetic LEVitation, é o meio de transporte ferroviário
mais revolucionário da atualidade. Este transporte, é visto como o futuro dos transportes
ferroviários devido a vários motivos, desde baixo nível de poluição, até melhor eficiência de
transporte. O Maglev tem como função o transporte de um grande volume de passageiros,
entre grandes distâncias, no menor tempo possível.
Tendo começado a ser estudado, posteriormente testado e construído na Alemanha, o
único Maglev existente na atualidade está em funcionamento na China, o Transrapid de
Xangai, em que esta linha de 30 km faz a ligação até ao Aeroporto Internacional de Pudong
nuns impressiontes 8 minutos. Existem muitos aspetos benéficos a favor da utilização do
Maglev, pois este é um tipo de transporte que funciona através da gravitação, o que faz com
que não queime combustíveis, apenas necessita de energia elétrica para a sua atividade,
energia esta que pode inclusive ser obtida através de energias renováveis, como a solar,
que torna o Maglev um transporte muito “limpo” e amigo do ambiente.
Figura 2 – Maglev (adaptada)
10 O Futuro dos Meios de Transporte – Meio Ferroviário
Outro aspeto muito importante a favor é a segurança, em que o Maglev se torna muito mais
seguro que qualquer outro meio de transporte existente, pois as distâncias entre veículos, e
a sua velocidade, são minunciosamente controladas e mantidas através da frequência de
energia eléctrica que lhes é fornecida, o que torna impossível colisões entre estes veículos.
Devido aos fatores mencionados, o Maglev, num futuro próximo, será expandido para
outros países, tendo sempre em conta os prós e contras para cada país, pois é um
investimento avultado, mas que mais tarde ou mais cedo irá dominar o mercado dos
transportes, devido ás suas características.
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2.2 Tecnologias da Vanguarda
2.2.1 Quais as tecnologias em estudo/execução
No setor da via férrea, novas tecnologias estão a ser implementadas com óbvios benefícios
para a promoção deste meio de transporte.
“Na Holanda, surgiu uma cooperação entre várias companhias ferroviárias denominada de
Vivens. Essa cooperação assinou um acordo com a empresa de energia Eneco para lhe ser
fornecida uma energia de 1.4 Wh. Essa energia provém exclusivamente de parques de
energia eólica na Holanda, países escandinavos e Bélgica. Um grande número de
transportadores ferroviários de passageiros e de carga que transporta 2.3 milhões de
passageiros por dia, que também providencia serviços no Reino Unido e na Alemanha e
tem cerca de 30 000 trabalhadores, irão receber energia renovável devido a esse acordo. A
ideia é pôr 100% dos veículos pertencentes a estas companhias a funcionar a energia
eólica até 2018.” (Important Media, 2014. Acedido a 12 de outubro de 2014.
http://cleantechnica.com/ )
“Ao deslizar sobre os carris, o comboio, com a deslocação do ar pode acionar turbinas
colocadas entre os travessões que suportam o comboio e produzir energia. Este novo
dispositivo foi denominado de T-box e tem uma microturbina eólica no seu interior e será
aplicado nos intervalos dos travessões que suportam os carris. Quando o comboio se
desloca a uma velocidade de 200 quilómetros por hora, a deslocação do ar aciona
pequenas turbinas eólicas que, por sua vez geram 3500 watts de potência. Porém, se o
comboio tiver 200 metros de comprimento e se se deslocar a 300 quilómetros por hora
significa que percorre um quilómetro em 18 segundos, logo as T-boxes conseguirão
produzir perto de 2.6 kwh.” (EXPRESSO Impresa Publishing S.A. Acedido a 14 de outubro
de 2014. http://expresso.sapo.pt/).
12 O Futuro dos Meios de Transporte – Meio Ferroviário
Figura 3 – Protótipo de T-box instala num caminho de ferro
Muito se fala sobre o futuro dos transportes públicos. O Evacuated Tube Transport (ETT)
é um tipo de “cápsula” sujeita a levitação magnética que pode chegar até 6.500 Km/h, o que
representaria uma viagem de Nova Iorque a Beijing feita em apenas 2 horas. Atualmente já
existem ETT implementados, mas devido ao seu alto custo de implementação, não há
muito incentivo para se substituir as atuais redes ferroviárias. Um dos conceitos mais
interessantes dos últimos tempos é o de compartilhar o espaço de circulação. Na superfície,
estariam as rodovias para circulação dos carros e acima delas, rodando em trilhos laterais,
circulariam as cápsulas. Isso reduziria drasticamente o custo na construção das estradas,
pois o mesmo espaço seria utilizado para dois fins. As energias alternativas também estão
presentes, sendo uma das propostas baseada numa cápsula movido a energia solar, cujos
painéis ficariam suspensos sobre os trilhos.
13 O Futuro dos Meios de Transporte – Meio Ferroviário
Na base desta nova tecnlogia, reside a empresa ET3 (Evacuated Tube Transport
Technologies), cujo lema é “Viagens Espaciais na Terra” devido ao seu reduzido custo,
baixo impacte ambienta, alto nível de conforto e segurança e maior rapidez de mobilidade.
(ET3 Global Alliance, Inc., Longmont, CO, USA, 2014. Acedido a 19 de outubro de 2014.
http://www.et3.com/)
Figura 4 – Representação de uma cápsula e de um trilho.
Outra interessante solução está a ser pesquisada na Coréia e denomina-se de “comboio
sem trilhos”. Este tipo de comboio movimenta-se com baterias que se carregam sem
contato, ao longo das vias. A vantagem é que este tipo de bateria é um quinto menor do que
as baterias de contato e, com isso, o comboio ganha em leveza e economia de energia.
(HIPER ORIGINAL beta. Acedido a 19 de outubro de 2014.https://hiperoriginal.com/)
Teria aspeto semelhante a um comboio turístico, contudo teria de ter uma “estrada” própria
para puder andar e ao mesmo tempo carregar as suas baterias de modo a continuar em
andamento. Seria portanto uma inovação para os próprios comboios turísticos de modo a
diminuirem os custos de manutenção, entre outros aspetos.
14 O Futuro dos Meios de Transporte – Meio Ferroviário
3. Necessidade de implementação em Portugal
Sempre sob uma ideia de valorizar os transportes públicos visto que reduzem o impacte
ambiental causado pelo ser humano, em Portugal só deveriam ser realmente
implementados estes sistemas caso houvesse uma “competição”, digamos assim, entre o
meio ferroviário e o meio dominante atualmente que é o meio aéreo (sendo este o mais
seguro e económico). Um outro aspeto a considerar é se há ou não, “mercado” digamos
assim, para rentabilizar estas implementações de novas tecnologias. Teria de haver um
levantamento da necessidade da população e só depois de analisada, tomar uma decisão.
Por fim há um aspeto que passa despercebido e para isso introduzimos o conceito de
“bitola”. Considera-se bitola, no caso do meio ferroviário, como a distância entre os dois
carris que formam o caminho de ferro. A seguinte figura ilustra as diferentes bitolas a nível
mundial, com particular destaque para o continente Europeu.
Figura 5 – Diferentes medidas de bitola (Feito segundo listas de CIA Factbook railways e
Seabhcan's railmap - adaptada)
As cores indicam bitolas diferentes que podem ser consultadas numa tabela em anexo
(anexo A).
15 O Futuro dos Meios de Transporte – Meio Ferroviário
Pela análise da figura, conclui-se que a zona ibérica possui uma bitola diferente do resto da
Europa, ou seja, uma implementação de uma nova tecnologia que fosse no sentido de unir
Portugal ou a Península Ibérica ao resto do continente, iria exigir ou a renovação dos
caminhos já existentes ou a alteração do funcionamento dos sistemas que usam esses
mesmos caminhos. Portanto com a ideia de investir o mínimo possível, o nosso país teria
um gasto acrescido quer seja para mudar a bitola, quer seja na construção de novos
caminhos de ferro apenas para essa instalação de novas tecnologias.
Nesta linha de pensamento, realizou-se um inquérito sobre a necessidade ou não de
termos no nosso país, algumas destas tecnologias e, também, o resultado que seria
esperado no sentido dos 3 grandes impactos referidos anteriormente (ambiental, financeiro
e social).
Pelas respostas obtidas de 385 pessoas, gráficos com perguntas em anexo (Anexo B),
podemos ter uma noção, mesmo que em muito pequena escala, de que, de facto, há a
noção de existência de novas tecnologias mas que não há necessidade da sua
implementação no nosso país (a esta pergunta, obtivemos uma abstenção de 15%).
No entanto, no grupo de pessoas que responderam “sim” há necessidade ou não da
implementação de novas tecnologias, o impacto que essa instalação teria revela-se, na
maioria e primeiramente, numa maior satisfação da sociedade, seguida de uma diminuição
na poluição e, por último, uma formação de maior riqueza para o país.
16 O Futuro dos Meios de Transporte – Meio Ferroviário
4. Conclusões
Este relatório resume então, de forma geral, algumas tecnologias desenvolvidas e em
desenvolvimento no campo do meio ferroviário. Por mais avançadas que sejam essas
tecnologias, por mais cómodas e “amigas” do ambiente, uma implementação em qualquer
país, em particular no nosso, teria de ser alvo de estudo em variados campos. Um outro
aspeto é o caso da bitola diferente, apresentado anteriormente, com as suas
consequências.
Por fim , podemos dizer que o futuro ferroviário é muito promissor devido a ser preciso
conservar ainda mais o ambiente, reforçar a segurança dos passageiros e mercadoria
como tambem há a necessidade de poupar no tempo dispensado nos transportes.
Se estas ideias de segurança e conforto forem aplicadas, então o benefício será comum e
mútuo, ou seja, tanto o ser humano como o meio ambiente ficam numa situação em que
ambos ganham.
17 O Futuro dos Meios de Transporte – Meio Ferroviário
Referências Bibliográficas
Acedido a 19 de outubro de 2014. inhabitat.com
WordPress e Microsoft Azure, 2014. Acedido a 17 de outubro de 2014.
http://www.buonenotizie.it
SCIENCES CLUB BLOG, 2014. Acedido a 19 de outubro de 2014.
http://www.sciencesclub.com
18 O Futuro dos Meios de Transporte – Meio Ferroviário
Anexo A
Planeta Ferrovia. Modelo Picture Window. Tecnologia do Blogger. Acedido a 21 de outubro
de 2014. http://www.planetaferrovia.com