Mobilidade e Robótica Urbana
Mobilidade Urbana Sustentável
Definimos como Mobilidade Urbana a condição que permite o deslocamento de cidadãos em uma cidade, com o objetivo de desenvolver relações sociais e econômicas. Fazem parte das soluções de mobilidade todos os meios de transportes coletivos, como trens, bondes, ônibus e metrô, e os individuais, como carros, motos, taxis, bicicletas, entre outros. Uma necessidade que cresce a cada dia, com o contínuo aumento da parcela urbana da população mundial. Todavia, o aumento no número de veículos movidos por motores a explosão, que exalam gases tóxicos na atmosfera, a despeito de atender a essa crescente necessidade de meios para o deslocamento urbano, contribui sobremaneira para o aumento da poluição em todas as cidades, mas ganha especial dramaticidade nas grandes cidades do planeta.
Por outro lado, é sabido que o mundo tem, cada vez mais, tomado consciência da necessidade de empregar todas as formas de energia limpa, especialmente as renováveis e sustentáveis, para atender suas necessidades de desenvolvimento e conforto. Os possíveis problemas em torno do uso de combustíveis fósseis, particularmente em termos de mudanças climáticas, já eram considerados desde o final do século XIX, quando em 1896, o sueco Svante Arrhenius se tornou o primeiro cientista a afirmar que o uso de combustível fóssil poderia contribuir para o aquecimento global. A questão tornou-se um tópico importante ao longo das últimas décadas e atualmente há uma mudança geral em direção à conscientização ambiental e as fontes de energia estão sendo analisadas com maior atenção. Desde então, tem havido um sensível progresso no desenvolvimento de fontes alternativas de energia. Embora a viabilidade de cada uma possa ser discutida, todas contribuem para um resultado melhor quando comparadas aos combustíveis fósseis. Dentre as principais fontes de energia limpa alternativa, podemos citar as seguintes:
- Gás de hidrogênio – ao contrário de outros gases naturais, a queima do hidrogênio produz apenas vapor de água e ar quente;
- Energia das marés – emprega a energia cinética contida no movimento de variação vertical da altura das águas do mar para a movimentação de geradores elétricos. Não há resíduos produzidos;
- Energia de biomassa – sua melhor geração decorre dos aterros sanitários e sua queima, ainda que libere compostos de carbono, produz menor quantidade que a queima dos combustíveis fósseis;
- Energia eólica – em franco crescimento, vem se tornando cada vez mais popular, inclusive em pequenas instalações residenciais. Emprega a energia cinética contida no movimento das massas de ar da atmosfera para a movimentação de turbo geradores elétricos. Não há resíduos produzidos;
- Energia geotérmica – na sua forma mais básica, consiste em extrair energia do solo ao nosso redor. Está se popularizando, a despeito dos pesados custos iniciais para a criação de usinas geotérmicas levarem a uma adoção mais lenta do que o esperado;
- Gás natural – em uso há várias décadas, conheceu maior desenvolvimento, a partir do avanço nas técnicas de compressão, que tornam o seu uso mais viável e popular, em particular, para a movimentação de veículos com motores a combustão adaptados para o gás natural;
- Biocombustíveis – ao contrário da biomassa, os biocombustíveis fazem uso da vida animal e vegetal para criar energia. Em essência, são combustíveis que podem ser obtidos de alguma forma de matéria orgânica. São empregados em substituição aos combustíveis fósseis na alimentação de motores a combustão adaptados;
- Energia das ondas – emprega a energia cinética contida no movimento de ir e vir das massas de água do mar para a movimentação de turbogeradores. Possuem vantagem sobre as fontes de energia das marés, porque podem ser instaladas em qualquer local do oceano. Não há resíduos produzidos;
- Energia hidrelétrica – uma das primeiras formas gerar energia limpa. É barata, renovável, não produz resíduos e oferece vários benefícios secundários. As barragens construídas contribuem para o controle de inundações, para a irrigação de lavouras, para a produção de pescado e para atividades de turismo e lazer, dentre outras;
- Energia nuclear – está entre as formas mais abundantes de energia alternativa, apresentando baixas emissões e alta eficiência produtiva. Estimula a economia, criando empregos na construção e operação de plantas. Treze países dependiam da energia nuclear para produzir pelo menos um quarto de sua eletricidade em 2015. Atualmente existem 450 usinas em operação em todo o mundo; e
- Energia solar – uma das mais conhecidas fontes limpas de energia, transforma a energia luminosa em energia elétrica. A tecnologia envolvida evoluiu bastante ao longo dos anos, expandindo o uso industrial e viabilizando o uso residencial, tanto nas cidades como no campo. Vários países introduziram iniciativas para estimular o crescimento do uso da energia solar. Completamente renovável, os custos de instalação são superados pela economia produzida ao longo de poucos anos. Não há resíduos produzidos.
Observamos que à medida que os problemas resultantes do uso de combustíveis fósseis tradicionais se tornam mais proeminentes, fontes alternativas de combustível, como as acima mencionadas vão ganhando mais importância. Interessante observar que das muitas fontes acima citadas, mais da metade delas envolvem a transformação direta da energia renovável em energia elétrica, o que demonstra a importância do emprego da eletricidade como fonte final de energia limpa e renovável.
Por esse motivo, é razoável supor que, mais do que empregar combustíveis orgânicos renováveis, aplicar a energia elétrica como forma de tração aos veículos urbanos, sejam eles desde patinetes, diciclos, bicicletas, scooters, motonetas, motocicletas, triciclos, automóveis e mesmo ônibus e caminhões, seja a tendência para o futuro.
Legislação
Conforme Resolução nº 315/2009 do Contran, será classificado como ciclomotor todo veículo de duas ou três rodas equipados com motores de até 50cc ou 4.000 Watts de potência e velocidade máxima de 50 km/h, com peso máximo do veículo somado ao do ocupante não ultrapassando 140 kg. Estes veículos podem circular em qualquer rua do perímetro urbano, sempre no lado direito da faixa ou acostamento, quando em uma rodovia. Não se permite uso em rodovias expressas. Conforme o Código de Trânsito Brasileiro, fica a cargo dos municípios definir se emplacará ou não os ciclomotores. Não existe registro de municípios que exija o emplacamento. A Resolução 465/2013 do Contran, publicada em 13 de dezembro de 2013, equiparou as bicicletas elétricas às comuns, desde que não possuam acelerador.
Tipos de Equipamentos e Soluções para Mobilidade Urbana Sustentável
Patinete Elétrico – Os patinetes elétricos são vistos como uma das mais populares e práticas opções para o deslocamento pelas cidades. Como emprega a energia elétrica, que é não poluente, se torna, junto com outros veículos pessoais elétricos, uma alternativa limpa para o uso de carros ou motos. Os modelos existentes são geralmente desenvolvidos para o deslocamento em curtos trajetos, como de casa para o trabalho. Por transitarem em vias exclusivas, normalmente livre dos demais veículos, acabam permitindo que o seu utilizador deixe de perder muitos minutos, senão horas, em engarrafamentos de trânsito, trazendo também uma otimização para a qualidade de vida.
A estrutura dos patinetes é de metal leve e polímeros resistentes e conta, em sua maioria, com luminárias LED personalizáveis, em sua parte inferior ou laterais, que permite que o veículo seja visto à boa distância, mesmo sob pouca luz. Além disso, modelos mais modernos possuem aceleração e frenagem controladas, manopla antideslizante e mostrador digital da velocidade e do nível de bateria. Alguns modelos são dobráveis e podem ser guardados em bolsas, se tornando portáteis e facilmente carregados em automóveis, ônibus ou metrô. A chegada desses modelos tem estimulado que muitas pessoas passem a usar o patinete elétrico para ir trabalhar.
Bicicleta Elétrica – Trata-se de uma bicicleta comum equipada com um motor elétrico, que traciona uma das rodas, e uma bateria de lítio recarregável, de última geração, que provê a energia necessária para alimentar o motor, além dos circuitos eletrônicos que gerenciam o funcionamento de todo o conjunto elétrico. Pode funcionar em modo manual, no qual o utilizador é o único responsável por pedalar e gerar a energia necessária para o deslocamento do veículo, modo assistido, no qual a motor elétrico auxiliar o movimento, assumindo parte do esforço necessário para o deslocamento da bicicleta, e modo totalmente motorizado, onde o motor elétrico sozinho provê toda a energia necessária para o movimento da bicicleta. Os modelos atuais, com motores mais fortes e baterias de maior capacidade, conseguem superar sem dificuldade subidas íngremes. Os motores empregados nos modelos mais simples, disponibilizam entre 150 e 250W de potência. Já a bateria, pode ter mais de uma capacidade disponível para escolha. Para motores de 250W, baterias com capacidade de 8AH permitem que as bicicletas possam percorrer distâncias de até 30Km, baterias de 10AH, até 40Km, e a baterias de 12AH, podem alcançar distâncias de até 50Km, aproximadamente. É importante realizar a escolha da bateria conforme o máximo percurso diário pretendido, de forma que se possa completa-lo com apenas uma carga da bateria.
Motonetas Elétricas – Conforme as motonetas tradicionais, de motor a gasolina, as motonetas elétricas são versões maiores das bicicletas elétricas, normalmente sem os pedais, não permitindo que o piloto contribua com a energia necessária para o movimento, suprida por exclusividade pelo motor. Dotadas de acelerador, permitem o controle preciso da velocidade, que pode atingir até 80km/h ou mais. Normalmente adotam um desenho mais próximo das motonetas convencionais. Todavia, existem modelos mais sofisticados, que se assemelham a grandes motocicletas, e modelos menores e mais simples, que mais parecem grandes patinetes.
Conforme o modelo, utilizam motores que variam de 250 a 800W, com tensões de 12 a 36V, podendo haver motores de 48V para os modelos maiores. A autonomia varia desde 60 minutos a até várias horas de funcionamento, conforme a potência do motor e a capacidade das baterias. A velocidade máxima pode variar de 50 a 80km/h. Normalmente projetadas para uso individual, existem modelos que possuem um banco adicional para um passageiro, sentado atrás do piloto. Construídas para serem operadas em ciclofaixas, a princípio dispensam emplacamento. Já os modelos maiores, devido à elevada potência do motor e sua capacidade de aceleração, requerem emplacamento, exigindo que o modelo seja certificado pelo órgão regulador.
Triciclo Elétrico – O triciclo elétrico é um veículo desenvolvido com o intuito de auxiliar pessoas com idade avançada ou com dificuldades ou restrições de locomoção a se deslocarem por percursos maiores de forma independente e com reduzido esforço, dentro ou fora de casa. Embora esse seja o público-alvo preferencial deste meio de transporte, o emprego de triciclos elétricos não está restrito a esses grupos, podendo ser utilizado por qualquer pessoa que seja maior de 18 anos.
A velocidade máxima dos modelos existentes varia entre 25 e 50km/h, o que diminui bastante o risco de acidentes. Normalmente, esses veículos dispõem de manopla reguladora de velocidade (acelerador), além de um botão ou chave seletora que permite escolher a velocidade máxima alcançada quando o acelerador está no fim do seu curso. Dada a resposta rápida dos motores elétricos, que apresentam seu torque máximo já a 1km e respondem com firmeza a qualquer pequena variação do acelerador, as chaves seletoras de velocidade máxima contribuem para a reduzir os acidentes, especialmente durante a fase inicial de adaptação ao veículo.
Os freios normalmente operam de forma similar ao das motonetas e motocicletas convencionais, por meio do acionamento da manopla direita e, em alguns modelos, de um pedal. Devido ao maior peso, os triciclos elétricos são geralmente equipados com motores elétricos de 24, 36 ou 48V, cuja potência pode variar entre 350 e 850 Watts. Existem modelos mais robustos e mesmo com lugar para um passageiro adicional, atrás do piloto, ou reboque de carga. Esses modelos requerem motores mais potentes e baterias de maior capacidade.
Motos Elétricas – A cada dia novos modelos de motos elétricas chegam ao mercado. Inicialmente, mais pareciam motonetas de grande porte, tiveram seus modelos iniciais desenvolvidos exclusivamente pelos fabricantes de motonetas e triciclos elétricos. Com o crescimento do mercado e o apelo por formas mais limpas de mobilidade urbana, os principais e mais notórios fabricantes de motocicletas convencionais, movida à gasolina, acabaram por entrar nesse segmento e praticamente todos possuem um ou mais modelos de motos elétricas. O contínuo crescimento do mercado de automóveis elétricos também estimulou o desenvolvimento do segmento de motocicletas elétricas.
Os modelos existentes, inspirados nas motos mais elegantes do mercado, apresentam motores com potências que podem chegar e mesmo ultrapassar os 3.000W, permitindo que os modelos possam atingir velocidades superiores a 200km/h. Devido às características de resposta rápida típica dos motores elétricos, que apresentam seu torque máximo já à rotação de 1rpm, as motos elétricas apresentam uma capacidade de aceleração espetacular, bastante superior à das motos convencionais. Todavia, a autonomia dos modelos existentes ainda é bastante inferior à das motos convencionais, mal chegado aos 250km, após uma carga que pode durar até 8 horas, aproximadamente. Por possuírem muito menos componentes, apresentam uma manutenção mais simples e barata que a das motocicletas convencionais.
Outros Veículos Sustentáveis – Muitas vezes chamados, em inglês, de “Little Vehicles” ou veículos pequenos, são dispositivos que possuem uma ou duas rodas, tração elétrica e, normalmente, sistema de equilíbrio por meio de giroscópios, que os mantem sozinhos na posição de equilíbrio vertical. Existem os velomobiles, skates motorizados, monociclos, “hoverboards” e outros pequenos veículos, normalmente construídos para trafegarem a baixa velocidade em pequenas distâncias. A maioria deles é dotada de portabilidade e pode ser guardada em bolsas de maneira a ser facilmente transportada em carros, ônibus, trens e metros. De preço baixo e empregados como meios de transporte pessoal ou individual, contribuem de forma importante para que as cidades onde são empregados tenham um ar mais limpo e um meio ambiente mais preservado.
O transporte recentemente se tornou o maior produtor de emissões de gases de efeito estufa nos EUA; nas cidades, tende a representar uma parcela ainda maior. Enquanto isso, 246 cidades americanas assinaram o Acordo Climático de Paris, que representa um compromisso de reduzir as emissões de gases de efeito estufa para 17% abaixo dos níveis de 2005, até 2020, e ainda mais até 2025. Algumas cidades foram além: Los Angeles comprometeu-se recentemente a produzir zero emissões líquidas de carbono em 2050. Washington prometeu reduzir as emissões de gases de efeito estufa do transporte em 60% até 2032. Além disso, 34 cidades americanas aderiram ao Vision Zero, um compromisso para eliminar todas as mortes no trânsito e grandes feridos que, até agora, foram frustrados pela propensão cada vez mais letal dos americanos por dirigir com distração. Vision Zero Cities São Francisco e Nova York viram reduções nas mortes de pedestres e ciclistas em 2017, mas outras cidades signatárias, como Chicago e Los Angeles, tiveram aumentos – não apenas ano após ano, mas acima das médias de cinco anos – acompanhando um aumento nacional em mortes no trânsito nos últimos anos. Algumas cidades tem a meta ousada de que, até 2035, 80% das viagens realizadas na cidade sejam feitas em veículos sustentáveis, em comparação ao pouco mais de 25% atuais.
Quem já andou de bicicleta elétrica, scooter, skate, velomóvel, sabe que há algo mais em seu apelo do que a pura utilidade para deslocamento. Não é apenas emocionante passar direto, em uma pista livre e exclusivamente sua, enquanto ao seu lado, centenas de carros se embolam em um trânsito louco e caótico, que destrói a qualidade de vida das pessoas. E fazer isso com a ajuda de um veículo que muito se parece com um brinquedo que você costumava usar quando criança, é ainda mais genial. Se considerar, então, a oportunidade de sentir o vento no rosto, lhe trazendo um espetacular sentimento de liberdade, compreenderá o sucesso de todos esses veículos elétricos. Pequenos veículos de mobilidade sustentada podem oferecer uma alternativa pura e simples aos automóveis. Mais que isso, fornecem mobilidade pessoal, a tempo e hora de suas necessidades. Eles lhe fornecem liberdade. E também lhe fornecem alegria.
Robôs Domésticos
Os robôs domésticos foram desenvolvidos para agirem como auxiliares especializados para a realização de algumas das muitas atividades do lar, trazendo comodidade para o consumidor no momento que sua presença os exime da necessidade de realizar tarefas como:
Limpeza – totalmente autônomos e funcionando em sua maioria por uso de vácuo, os robôs aspiradores e limpadores se locomovem usando pequenos motores elétricos para o seu movimento e sensores de distância, óticos e à laser, para efetuar uma leitura do terreno, evitar obstáculos e realizar uma varredura completa da superfície. Dentre eles podemos encontrar aspiradores, limpadores de pisos e vidros, submersos e cortadores de grama.
Cuidado pet – especialmente desenvolvidos para os donos de animais domésticos, estes equipamentos atendem duas funções básicas e muito necessárias para uma casa com animais: higiene e entretenimento. Caixas de areia autolimpantes para dejetos sem odor e “bonecos” interativos são as principais opções de robótica domiciliar quando nos referimos ao segmento de “Cuidados Pet”.
Robôs Rurais
Os robôs de emprego rural, devido a sua variedade de aplicações, formam uma categoria extensa de difícil agrupamento. Todavia, todos buscam atender ao mesmo propósito comum dos demais robôs domésticos: o de facilitar a vida do consumidor, seja ele fazendeiro, operário ou fiscal. Dentre as diversas opções, encontramos:
Inspeção – os robôs de inspeção podem ser terrestres ou aéreos (drones). Capazes de cobrir grandes áreas de uma só vez, com levantamento de panoramas e realização de diagnósticos avançados, estes equipamentos proporcionam ao consumidor rural a necessária agilidade para o monitoramento de suas plantações ou do movimento e bem estar dos rebanhos comerciais. A forma de captação de dados pode variar bastante, existindo opções que se utilizam de câmeras de vídeo de alta definição, infravermelho, radares laser etc.
Operacionais – nesta categoria existe uma ainda maior variedade de opções disponíveis. Encontram-se aqui desde pequenos cortadores de grama com capacidade autônoma de movimentação e posicionamento, até as pesadas máquinas agrícolas com gestão semiautomatizada e capacidade de posicionamento e navegação por satélite, incluindo tratores aradores, pulverizadores, adubadores, irrigadores, podadores, colheitadeiras, alimentadores automatizados de animais e transportadores de todos os tipos e tamanhos, customizáveis e amplamente adaptáveis às mais variadas necessidades específicas do consumidor rural.
