Como Comparar Custos de Consumo entre Veículos a Combustão e Veículos Elétricos - Parte 2/3

Na primeira parte desta postagem, titulada Como Comparar Custos de Consumo entre Veículos a Combustão e Veículos Elétricos - Parte 1/2, nós verificamos que os consumidores de energia elétrica estão divididos em Classes e Subclasses de Consumo e que dentre as classes existentes, existe a Consumidor Residencial, que se encontra atualmente dividida em duas subclasses: Normal e Baixa Renda.

Todavia, dentro da Estrutura Tarifária definida pela ANEEL existe um anacronismo estranho, que é o fato de não existir, na definição, a separação entre subclasses Normal e Baixa Renda, sendo, ambas, na verdade, definidas como sendo uma única e mesma: B1 - Classe residencial e subclasse residencial baixa renda;

No entanto, na prática, a separação existe, de fato, e é por isso que nas tabelas de informações tarifárias, a Subclasse Residencial de Baixa renda não aparecer sob a designação B1, enquanto que, sob essa mesma designação, aparece apenas a Subclasse Residencial, que na verdade é tratada como classe e não se apresenta associada ao termo "Normal", como eu, de meu próprio cunho, fiz dois parágrafos acima.

Isso torna a elaboração e a leitura da tabela de informação de tarifação um pouco mais complicada mas, nada impossível. Tais anacronismos são típicos do Brasil: não valem uma ruga de preocupação e só nos fazem divertir.

O que realmente importa é que todos os leitores sintam-se informados de poder ter acesso as informações pertinentes a Tarifas para o Fornecimento de Energia Elétrica Resolução nº 1436 de 24/01/2013 da ANEEL - validas para leituras a partir de 24/01/2013. É essa a resolução da ANEEL que que está vigorando na data atual.

Todas as empresas concessionárias de energia elétrica que operam ao nível da distribuição têm a obrigação de disponibilizar estas informações para os seus cliente e, como foi explicado anteriormente, na primeira parte desta postagem, as empresas de distribuição de energia elétrica fornecem energia elétrica a seus consumidores com base em obrigações e direitos estabelecidos em um Contrato de Concessão celebrado com a União para a exploração do serviço público de distribuição de energia elétrica na sua área de concessão (áreas geográficas em que elas podem atuar).

Para descobrir a sua empresa concessionária, basta olhar a identificação na folha da fatura de cobrança, que você recebe todo mês em sua residência. Aqui em casa, nós somos clientes da Eletropaulo Metropolitana Eletricidade de São paulo S.A., que tem contrato de concessão válido desde 1998, e com prazo de término para após 30 anos. 

Quem estiver interessado, pode ver detalhes do contrato em Contrato de Concessão Nº 162/98 para Distribuição de Energia Elétrica, que Celebram a União e a Eletropaulo Metropolitana Eletricidade de São Paulo S.A.

No site da Eletropaulo e possível se aceder ao informativo denominado Tarifas para o Fornecimento de Energia Elétrica Resolução nº 1436 de 24/01/2013 da ANEEL - validas para leituras a partir de 24/01/2013.

Note que o informativo poderá apresentar diferentes sobre outras empresas concessionárias, principalmente naquilo que concerne aos valores relativos à Subclasse Residencial de Baixa Renda por conta de diferente valores do chamado Limite Regional.

A ANEEL define Limite Regional como sendo o consumo máximo para o qual poderá ser aplicado o desconto na tarifa (baixa renda), sendo que tal limite é estabelecido por concessionária, e os valores que excederem são faturados pela tarifa plena (B1) aplicada às unidades residenciais (normais).

Por causa disso seria interessante que você buscasse encontrar o informativo da sua própria empresa concessionária. Abaixo eu compilei a tabela válida para Tarifas do Grupo B referente ao que se aplica ao clientes da Eletropaulo:

GRUPO "B" BAIXA TENSÃO (110 à 240 V)	RESIDENCIAL BAIXA RENDA						RESIDENCIAL B1 R$ /  MWh	SUBGRUPO B2	SUBGRUPO B3	B4a R$ / MWh	B4b R$ / MWh
								RURAL R$ / MWh	DEMAIS CLASSES R$ / MWh
	Até 30KWhR$ /MWh	De 31 à  100 R$ /MWh	De  101 à  220 R$ /MWh	De 221 em diante R$ /MWh
	79,40	136,10	204,16	226,84			238,01	159,47	238,01	130,91	142,81
VALORES MÍNIMOS MENSAL	RESIDENCIAL						-	-	-	-	-
	BAIXA RENDA - R$					NORMAL R$	-	R$	R$	R$	R$
MONOFÁSICO - 30 KWh		2,38			-	7,14	-	4,78	7,14	3,92	4,28
BIFÁSICO - 50 KWh		5,10			-	11,90	-	7,97	11,90	6,54	7,14
TRIFÁSICO - 100 KWh		11,90			-	23,80	-	15,94	23,80	13,09	14,28
Desconto BT: Água, Esgoto e Saneamento ( 15% s/ Tarifa do Subgrupo B3 - R$						R$202,31	B2 Coop. Elet. Rural - (MW/h)		119,01	-	-
							B2 Serv.Púb.Irrig. (MW/h)		142,81	-	-

Confirmando, os valores desta tabela estão expressos em R$ / MWh e, na continuação do nosso estudo, o que importa será a Classe/Subclasse Residencial B1 pois queremos apurar os custos de se abastecer Veículos Elétricos, quando realizados a partir das rede elétrica interna às próprias residências dos eventuais proprietários de VEs (Veículos Elétricos).

A tabela nos informa que nós, consumidores residenciais normais da empresa concessionária Eletropaulo, pagamos a quantia monetária de R$ 238,01 por cada 1 MW.h de quantidade energia consumida a cada mês.

Se você tiver dificuldade em encontrar o informativo da sua própria concessionaria ou, se você desejar saber se o valor que ela informa está correto, você pode pode encontrar a listagem completa de todos os valores de Tarifas Residenciais, de todas as concessionárias, no site da ANEEL em  Conheça as Tarifas da Classe de Consumo Residencial de uma Concessionaria, já atualizados com a Resolução nº 1436 de 24/01/2013 da ANEEL.

Nesta listagem, os consumidores residenciais clientes da Eletropaulo terão a grata satisfação de conhecer que eles pagam a terceira tarifa mais baixa do Brasil (de R$ 238,01 por cada 1 MW.h) enquanto que, a mais cara é a da Eletroacre, que atinge a cifra de R$ 370,60 por cada 1 MW.h (naquela listagem os valores informados se encontram em R$ / kW.h) e a mais mais baixa de todas é a da Companhia de Eletricidade do Amapá (CEA) que é de R$ 197,29 por cada 1 MW.h.

Isso posto, um consumo mensal de, por exemplo, 310 kW.h, com consumo apurado em leitura do medidor de consumo na data de 29/01/2013, portanto já dentro da validade da tabela informativa da Eletropaulo, considerando, ainda, que 310 kW.h equivale a 0,31 MW.h (conforme aprendemos a converter na primeira parte esta postagem) deveria custar:

0,31 x 238,01 = 73,7831 , ou seja, R$ 73,78

Bem, isso parece bastante simples! Todavia, as contas, na verdade, não são tão simples assim, e o valor cobrado acabará sendo maior do que este e isso ocorre por motivos os quais a minha concessionária não me informa. O fato é que às tarifas homologadas pela ANEEL não contemplam os Tributos e Outros Elementos que fazem parte de sua conta de luz.

Creio que os Tributos são mais fáceis de entender e por isso eu os comentarei primeiro. A parte mais complicada será quanto aos tais Outros Elementos.

Tributos que fazem parte das "Contas de Luz":

Na ordem em que aparecem, tipicamente, em uma "Conta de Luz" da Eletropaulo, são eles:

• PIS/PASEP (Programa de Integração Social / Programa de Formação do Patrimônio do Servidor Público) e;

• COFINS (Contribuição para o Financiamento da Seguridade Social).

Ambos estes Tributos cobrados pelo Governo Federal sobre a receita bruta das empresas, e apareciam incluídos nos valores das tarifas homologadas pela ANEEL, até 30 de junho de 2005.

A partir de 1º de julho de 2005, as tarifas homologadas pela ANEEL não incluíram mais os valores desses tributos, que passaram a ser considerados em destaque na conta de luz, de forma semelhante ao ICMS.

• ICMS (Imposto Sobre Circulação de Mercadorias e Serviços) – Tributo de competência estadual, com alíquotas que variam de estado para estado da federação. Estes também aparecem em destaque, não integrando o valor informado das tarifas homologadas pela ANEEL.

Apesar de não ser considerado um Tributo e, sim, figurando como uma Taxa sobre Outros Produtos e Serviços, aprece também:

• Contribuição Social de Iluminação Pública - COSIP / CIP - É uma contribuição amparada no art. 149-A da Constituição Federal, que criou a possibilidade de instituição de uma contribuição para custeio do serviço de iluminação pública de responsabilidade dos Municípios e do Distrito Federal.

Caso alguém esteja interessado, eu recomendo uma interessante leitura sobre a pertinência desta Taxa (COSIP / CIP) em A verdadeira natureza jurídica da CIP.

Curiosamente, ainda, no site da ANEEL, aparece a referência a um outro item, não obstante o fato deste não mais figurar nas "Contas de Luz", ao menos nesta presente data:

• Encargo de Capacidade Emergencial (ECE) – Encargo instituído pela Lei 10.438/02 com o objetivo de evitar eventual risco de desabastecimento de energia, destinado a cobrir o custo de contratação de usinas termelétricas emergenciais instaladas no País, pago por todos os consumidores do Sistema Interligado Nacional, com exceção dos classificados como baixa renda.

Sua cobrança foi iniciada em fevereiro de 2002 e encerrada em 22 de dezembro de 2005, conforme estabelecido pela Resolução Normativa ANEEL Nº 204. Seu valor era informado em destaque na conta de luz. Torçamos para que o fato dele ser remanente na informação, não signifique a pretensão de que ele possa voltar a figurar nas "Contas de Luz", a qualquer momento.

Além do mais, no caso específico dos clientes da Eletropaulo (mas acredito que isso seja praticado, também, por outras empresas concessionárias), figurará ainda outro item, denominado Seguro Proteção Premiada.

Sobre tal seguro, a Eletropaulo sabe informar apenas que ele é de responsabilidade da empresa Aon Corporation, e sugere a quem busca informações que, se necessário, entre em contato com a central de atendimento no 0800 888 10 14 para poder esclarecer dúvidas. Desde 2002, a Aon Affinity se tornou uma empresa parceira da AES Eletropaulo. e, juntas elas já lançaram três seguros: o Seguro Proteção Premiada, o Super Proteção Premiada e o Conte Comigo 24h, aproveitando-se da carteira de clientes da concessionária de energia elétrica como meio de massificar a oferta.

Todavia, o Seguro Super Proteção Premiada vem sendo conduzido como uma opção oferecida aos clientes da concessionarias e apresentam contrapartidas reais registradas em contrato que, segundo as empresas parceiras são, tais como: seguro desemprego que garante o pagamento de até quatro contas de energia no valor máximo de R$ 80,00 e seguro residencial no valor de até R$ 30 mil, proteção familiar em caso de “morte por qualquer causa” ou “invalidez permanente total por acidente” do segurado, garantindo o pagamento de 12 contas de energia no valor de até R$ 80,00, além de mais R$ 1.200,00 para compras de supermercado em caso de morte, descontos de até 25% na compra de medicamentos e quatro sorteios mensais pela Loteria Federal.

No entanto, quanto ao Seguro Proteção Premiada, ele chega aos consumidores da companhia de energia a R$ 4,23 mensais, parece uma quantia desprezível, faturados na própria conta mas, atinge dezenas de milhões de arrecadação mensal, muitas vezes sem que exista um contrato formalmente realizado entre as partes. Por isso, se ele aparece na sua conta, procure saber quais são os seus direitos de contrapartida e, caso não esteja satisfeito, saiba que, como qualquer seguro, a desistência do serviço pode ser efetuada a qualquer momento, sem ônus, multa ou interferência no fornecimento de energia.

Conta residencial baixa renda Eletropaulo - 06/2012

Assim, todos esses Tributos e Taxas agregam custos adicionais ao preço final pago pela energia elétrica consumida, inclusive quanto aos custos que devem ser apurados para finalidade que nos interessa, que é carregamento de Veículos Elétricos a partir da rede elétrica disponível em uma residência.

Todavia estes Tributos e Taxas ainda não representam toda diferença entre o valor que calculamos alguns parágrafos acima e aquilo que se apresenta no total a pagar apresentado na fatura real.

Ainda existe mais uma (uma não, na realidade duas) diferença a considerar e os Tributos, inclusive, incidirão sobre o valor já majorado por essa diferença.

Outros Elementos que fazem parte das "Contas de Luz":

Eu poderia apenas apresentar essa diferença, o que bastaria para chegarmos ao "valor final correto". Contudo, assim fazendo, ficaria faltando uma explicação do porquê. No entanto, como eu já havia comentado anteriormente, explica-la em detalhes é um tanto quanto complicado e o nome dessa complicação se chama PRORET. Então eu vou procurar ser sucinto neste assunto, mesmo omitindo detalhes que eu considero de pouca relevância ou muito complexos.

Procedimentos de Regulação Tarifária (PRORET) tem caráter normativo e consolida a regulamentação acerca dos processos tarifários. A estrutura do PRORET foi aprovada pela Resolução Normativa nº 435/2011, sendo que ele está organizado em 10 módulos, que por sua vez estão subdivididos em submódulos. Mas o PRORET é também um autêntico fruto da tecnocracia, que torna necessário uma permanente ação de aperfeiçoamento dos processos tarifários, porém sem nunca atingir tal perfeição.

Somente os submódulos que se encontrarem virtualmente aprovados estão disponíveis para visualização na página da ANEEL. O modulo 7, define a Estrutura Tarifária das Concessionárias de Distribuição e os Procedimentos Gerais pertinentes estão definidos em outros dois Atos Normativos: Resolução Normativa nº 464/2011, publicada em 28/11/2011 e com vigência até 3/7/2012 e Resolução Normativa nº 498/2012, publicada em 4/7/2012 com vigência atual.

Isso levou, inicialmente, as Resoluções Homologatória Nº 1.317 e Nº 1.319,  respectivamente de 2 de Julho de 2012 e de 3 de Julho de 2012, que trataram de homologar as Tarifas de Energia – TE e as Tarifas de Uso dos Sistemas de Distribuição – TUSD referentes à Eletropaulo Metropolitana Eletricidade de São Paulo S/A – Eletropaulo e deu outras providências, ambas publicadas Pg. 73. Seção 1. Diário Oficial da União (DOU) de 04/07/2012.

Assim, entraram passaram a figurar duas novas modalidades de tarifas concorrentes:

• TUSD - Tarifa de Uso do Sistema de Distribuição e a;
• TE - Tarifa de Energia.

Ambas estas tarifas são compostas pelas Parcelas de Transporte, de Perdas e de Encargos, nos termos da Resolução Normativa 464/2011 - PRORET 7 - Estrutura tarifária. O submódulo 7.2 do PRORET é o estabelece a metodologia de cálculo das Tarifas de Referência, necessárias para a definição da Tarifa de Uso do Sistema de Distribuição – TUSD e da Tarifa de Energia – TE  que se aplica-se a todas as revisões tarifárias de concessionárias de serviço público de distribuição de energia elétrica, e, acredite, elas têm que têm um detalhamento e uma grade de composição bastante complexa para se entrar em detalhes aqui.

Em sua literatura pública denominada "4 - Cadernos Temáticos ANEEL - Tarifas de Fornecimento de Energia Elétrica", de 2005, a agência explicava que o TUSD e a TE (para consumidores residenciais), tinha origem na necessidade de um processo de realinhamento tarifário que objetivava eliminar gradualmente subsídios cruzados que então existiam, tais como custos diferenciados da energia elétrica nas tarifas dos consumidores enquadrados nas classes de baixa tensão em relação aos consumidores atendidos em alta tensão.

Nesse sentido, segundo a ANEEL, o Decreto nº 4.562, de 31 de dezembro de 2002, alterado pelo Decreto nº 4.667, de 4 de abril de 2003, estabeleceram normas que disciplinaram o realinhamento gradual das tarifas ao consumidor final, de forma que até o ano de 2007 todos os consumidores deveriam pagar o mesmo valor pela energia adquirida – tarifa de energia (TE) – e valores diferenciados pelos encargos de uso do sistema de transmissão e distribuição (tarifa de uso do sistema de transmissão e distribuição – TUSD + TUST), que reflitam a proporção com que eles
utilizam os referidos sistemas.

Essa é a origem da TUSD e a TE para consumidores residenciais. No entanto, tudo está definido e nada está definido pois, as sucessivas Resoluções tem causado mudanças de regras com grande frequência e, desde que o PRORET começou, o resultado disso, ao contrário do esperado, na prática é perda de transparência. Isso posto, podemos simplificar e resumir tudo da seguinte maneira:

Tarifas do Grupo B1 - Residencial (Eletropaulo, a partir de 04/07/2012): 

TUSD = 142,93 R$ / MW.h

TE = 148,21 R$ / MW.h

Perfazendo um total de 291,14 R$ / MW.h

Ou seja, desde de 04/07/2012 até 24/01/2013 nós pagávamos, na verdade, R$ 291,14 por cada 1 MW.h e, a partir desta data (24/01/2013), em função de uma nova Resolução Homologatória (R.H.), a de Nº 1436 de 24/01/201313 (válida apenas para a área de concessão da Eletropaulo - talvez você possa encontrar a R.H. referente à sua concessionária, AQUI), justamente aquela que pela qual passou a vigorar a tão politicamente aclamada REDUÇÃO DE TARIFAS, contemplada com um reajuste para menos em 18,25%, nós passamos a pagar efetivamente um pouco menos. O anexo denominado ANEXO I - TARIFAS DE APLICAÇÃO - ELETROPAULO, associado à R.H. em questão, nos permite chegar aos novos valores:

Tarifas do Grupo B1 - Residencial (Eletropaulo, a partir de 24/01/2013): 

TUSD = 135,55 R$ / MW.h

TE = 145,63 R$ / MW.h

Perfazendo um total de 281,18 R$ / MW.h

Ou seja, para o caso exemplificado (consumo acumulado mensal de 310 kW.h), na prática houve uma redução efetiva de apenas 3,42% (longe dos 18,25% esperado).

Assim, nos estamos pagando agora, na verdade, R$ 281,18 por cada 1 MW.h de modo que este é um valor bastante superior aos R$ 238,01 por cada 1 MW.h, que a tabela da Eletropaulo e a lista da ANEEL informa como sendo o valor da tarifa atualmente homologado para consumidores residenciais da área e concessão da Eletropaulo. R$ R$ 281,18 por cada 1 MW.h é custo efetivo a ser considerado para o caso da nossa aplicação mas, ainda não contabilizados Tributos e Taxas.

Somando se a isso, ainda os Tributos e Taxas (incluindo o Seguro Proteção Premiada), todos comentados anteriormente e, que também são custos para o consumidor final, para o caso exemplificado, chegamos, agora, ao valor de R$ 440,61 por cada 1 MW.h de energia consumida.

Criticas e políticas a parte, o que importa é que com este valor, finalmente, nós poderemos nos encaminhar para o nosso objetivo, que é o de poder calcular (ou melhor, estimar) os custos de se abastecer um Veículo Elétrico em casa (usando como Valor de Referência esse valor de R$ 440,61 por cada 1 MW.h). Mas as considerações já feitas podem, ainda, talvez, não serem suficientes para refletir a realidade do custo.

Eu preciso dizer estimar, e não calcular, pois, ao passar a carregar um VE em casa, você, muito provavelmente, aumentaria sustancialmente o seu consumo acumulado mensal de energia elétrica, em relação ao que você realiza atualmente, antes de ter um VE para ser abastecido.

Mesmo que você faça o carregamento do VE dentro de boas normas de conduta, que se resumem a realizar o carregamento de VEs em horários menos comprometedores para o Sistema Elétrico Interligado, ou seja, dando preferência a conectar o seu VE ao carregamento (ou programar o inicio do carregamento dele) dentro de horários que não sejam caracterizados pela ocorrência de picos de consumo, por força das reclassificações pertinentes ao vigente Anexo I - Tarifas de Aplicação - Eletropaulo (herdadas das antigas  R.H. Nº 1.317 e Nº 1.319), você poderá pagar um preço ainda maior pelo MW.h, simplesmente por estar consumindo mais.

Isso fatalmente ocorrerá, por exemplo,  se antes do VE você conseguir manter, sistematicamente, o seu consumo abaixo de, digamos, 220 kW.h (que é um dos valores limite para mudança de faixa de consumo) e, a partir de passar a realizar o carregamento do VE você, inexoravelmente, romper frequentemente este limite.

Mas antes que eu venha a sugerir e a justificar alguma nova majoração do nosso Valor de referência de R$/kW.h, vamos de uma vez, estimar quanto de energia consumida extra iremos acumular em um período de mês, por passarmos a carregar um VE (um puramente elétrico), exclusivamente em casa.

Sobre o Carregando VEs em Casa:

Poder carregar um VE em casa apresenta uma série de vantagens importantes aos usuários / proprietários de VEs. A primeira de todas e quanto a durabilidade das baterias. O preço das baterias ainda é e, continuará sendo por bastante tempo, um ponto nevrálgico na composição do custo e da qualidade dos VEs. As baterias são bastante caras, cerca de 40% do custo dos carros e, se o proprietário de VE poder esticar a vida útil delas ao máximo, isso é deveras gratificante.

Segundo alguns fabricantes, as baterias atuais do VEs puramente elétricos atuais são pensadas para durar uma média de 8 anos, quando então, a sua capacidade de admitir a reposição da carga cairá para apenas 50% do volume de capacidade de energia que existia inicialmente, quando a bateria era nova.

Todavia, admite-se também, a hipótese de que, se a forma de carregamento empregado for, predominantemente, a do carregamento rápido, a vida útil da bateria poderá cair para até 5 anos apenas, ao passo que, se ao longo da vida útil toda, predominar o carregamento lento, elas podem esticar a sua vida, atingindo uns 10 anos de utilização. Estas são expectativas, que o tempo e a experiência ainda precisarão confirmar ao certo mas, ao que tudo indica, é bastante provável que seja assim.

Nas regiões do vasto mundo onde onde os VEs estão se tornando produtos em uso, primeiro, praticamente todos os carregadores públicos estão sendo pensados para serem carregadores rápidos. Isso faz sentido pois, estando nas ruas, o motorista de um VE gostaria de poder carregar o sua bateria, de preferência, tão rápido quanto se possa encher o tanque de um Veículo a Combustão, em uma bomba de combustível de um posto de gasolina qualquer.

Obviamente que não dá para se carregar os VEs, a contento, em 4 ou 5 min.! Mesmo o chamado Carregamento Rápido, demanda de 15 min a 1h, dependendo do porte do VE e da potência do aparelho carregador. Mas, abusar da prática de carregamento rápido pode ser muito custoso a longo prazo, com degradação prematura da cara bateria.

Carregadores domésticos são possíveis e praticáveis, desde uma potência 3,3 kW até a potência de 9,9 kW. Acima de 10 kW pode não ser praticável, para aplicação residencial e abaixo de 3,3 kW pode tornar a operação de carregamento tão lenta, levando tanto tempo para carregar, que os usuários podem não se interessar em possuí-los em casa.

Os VEs, praticamente quase todos, estão vindo de fábrica um cabo carregador próprio, todavia, estes são de pequeno porte, normalmente operando em tensão monofásica de apenas 127V e com potencias da ordem de menos de 3,3 kW. Perto da possibilidade de ter-se em casa um carregador de maior porte, portanto ais rápido, os cabos carregadores que vêm de fábrica com os VEs têm sido vistos como um dispositivo a ser usado, apenas condições emergenciais.

Carregadores domésticos adequados podem realizar o carregamento completo da bateria, ou seja, de praticamente zero até carga completa, em tempos de 4hs a 8 hs. Isso é um tempo bastante razoável, se voc~e considerar que isso poderá estar sendo feito dentro do conforto da sua casa e, mesmo conectando o seu VE ao carregador a qualquer momento que desejar, ele pode ser programado para somente iniciar a carregar, apenas em horários desejáveis.

Assim pode-se evitar, inclusive, os famigerados horários de pico de consumo que, no fundo de cena, são um dos fatores mais importantes, que resultam em um custo maior para a energia elétrica que todos nós consumimos.

Isso posto, vamos escolher um par de Veículos: um que seja Veículo Elétrico (puramente elétrico) e outro que seja Veículo a Combustão, para realizarmos a nossa comparação.

Quanto ao VE, eu não tenho dúvidas, vou me apoiar naquele tem se tornado em uma referência, que já tem alguns anos no mercado, que não está sofrendo bruscas modificações tecnológicas e que está continuamente crescendo em vendas, de modo mais significativo que outros VEs puramente elétricos. Um carro que, para os padrões do Brasil, não é nem grande nem pequeno, podendo se equiparar a um carro com motor a combustão 1.6 e que já tem uma vasta e relevante base de dados de aplicação: o Nissan Leaf.

Quanto ao Veículo Combustão a ser comparado, eu pesquisei qual seria o carro lançado no Brasil mais recentemente e, que está tendo mais penetração nos comentários populares e que, portanto, consequentemente, está passando pelas maiores baterias de testes no Brasil e gerando bastante informação em banco de dados.

Na minha pesquisa eu me deparei com o Fiat Grand Siena Essence 1.6, com o Citroën C3 Exclusive 1.6 x, com o Volkswagen Fox BlueMotion 1.6, entre outros mas, o resultado da minha pesquisa acabou por recair sobre o Novo Hyundai i30 Flex 1.6, que eu constatei ser atualmente, o novo Hatch Médio que está sendo o mais comentado do mercado brasileiro. Antes que alguém fale qualquer coisa, sim, eu não conheço ainda nada o Hyundai i30 Flex 1.6, eu vou conhecê-lo agora, juntamente com vocês.

Posso adiantar que, se a comparação fosse em termos de design estético e de sofisticação de estilo, eu já teria o resultado: o Leaf é tão básico nisso, que chega até a ser um carro feio perto do Hyundai i30 (pura questão de opinião)! Mas vamos ao que interessa, vamos aos custos de consumo! Já estamos vindo falando em contas de eletricidade, vamos primeiro o Leaf! Mas isso, só na próxima postagem:

Como Comparar Custos de Consumo entre Veículos a Combustão e Veículos Elétricos - Parte 3/3

Como Comparar Custos de Consumo entre Veículos a Combustão e Veículos Elétricos - Parte 1/3

Estudos têm demonstrado que na última década houve um aumento no número de carros em quase 500% do que na anterior! Este aumento número de carros também tem sido uma das principais causa da poluição ambiental em todo o mundo.

A lenta e gradual introdução de Veículos Elétricos tem provado que eles são muito amigos do meio ambiente, poluindo menos em comparação com os Veículos a Combustível. No entanto ...

Como Comparar Custos de Consumo entre Veículos a Combustão e Veículos Elétricos?

A primeira coisa importante a entender é que, aqui, nós vamos nos restringir apenas às comparações entre o CUSTO DO CONSUMO de Combustível /  Energia Elétrica, que ocorre em função da utilização dos Veículos a Combustão e dos Veículos Elétricos.

Nós não iremos considerar, aqui, NADA que diga respeito aos CUSTOS DE MANUTENÇÃO, nem mesmo a troca da óleo periódica, que é algo obrigatório no caso dos Veículos a Combustão e que inexiste nos Veículos Elétricos. Sobre os custos de manutenção, nos já tratamos anteriormente e ainda voltaremos a tratar, em outras postagens futuras, aqui mesmo, neste Blog.

Os dois primeiros conceitos a serem assimilados são os seguintes:

• Veículos a Combustão precisam ter os seus tanques (que são as suas fonte de energia) abastecidos com combustível líquido (metanol, gasolina ou outro composto), ou então possuir um tanque especial que pode ser abastecido com GNV (Gaz Natural Veicular), que é um combustível disponibilizado na forma gasosa armazenado sob alta pressão e, que é desses combustíveis que os Veículos a Combustão extraem a energia química (pois a combustão ou queima é uma reação química) que irá ser convertida para energia mecânica move as suas rodas.

• Veículos Elétricos também precisam ser abastecidos com energia para a sua fonte, que são as suas Baterias Especiais. Eles recebem energia elétrica diretamente da rede de energia elétrica, que é em seguida processada pelo Carregador Embarcado do veículo, a fim de poder ser armazenada em suas baterias especias (Baterias de Íons de Lítio). Para o Veículo Elétrico se mover, a energia elétrica armazenada na  bateria de íons de Lítio é extraída e processada mais uma vez, de modo a ser entregue a um motor elétrico, que converte a energia em mecânica, que é transmitida às rodas.

Quando se abastece Veículos a Combustão, geralmente paga-se pelo custo do abastecimento, na mesma hora em que se abastece, diretamente ao posto de abastecimento. O preço a ser pago é na base de R$/litro (reais por litro) de combustível (ou R$/m³ de combustível, se for GNV).

Para abastecer um Veículo Elétrico, conecta-se ele, por meio de algum um cabo elétrico especial, à rede elétrica, podendo ser inclusive, conectado uma tomada de energia elétrica especial que pode ser instalada em uma residência particular.

Quando se abastece um Veículo Elétrico em casa, paga-se pela energia obtida com o abastecimento, juntamente com o restante de todo o consumo de energia elétrica da residência, na mesma fatura que a empresa concessionaria de energia elétrica costuma enviar para a residência uma vez por mês. O preço a ser pago pela energia elétrica consumida é na base de R$/kW.h (reais por quilowatt-hora).

R$/litro é uma unidade de medida de custo que qualquer motorista brasileiro conhece bastante bem mas, R$/kW.h, apesar de não ser nenhuma novidade, é algo menos popular e, portanto, é no melhor entendimento disso que se focará, principalmente, o assunto a ser abordado nessa postagem e determinar um valor de referência adequado para em R$/kW.h é o que perseguiremos.

Em seguida, vamos escolher alguns modelos, tanto de Veículos Elétricos (somente os veículos puramente elétricos consideraremos e não carros híbridos), quanto de Veículos a Combustão, existentes atualmente no mercado mundial, os quais possam ser considerados "equivalentes", e nos dirigir a algumas fontes críticas e confiáveis de informação que tenham apurado medidas reais da Autonomia desses veículos, expressas na unidade km/l (quilômetro por litro), para veículos a combustão, e km/kW.h (quilômetros por quilowatts-hora), para veículos elétricos.

Por fim, estabeleceremos um valor para uma rodagem média padrão, considerada, também dentro de um intervalo de tempo padrão. Por exemplo, poderemos admitir que ambos os tipos de veículos rodem 1500 km/mês.  Com isso, poderemos ter uma melhor avaliação de custos do consumo de energia decorrente da utilização de ambos os tipos de veículos e comparar as suas economias.

Apenas um comentário final extra nesta introdução: consideraremos apenas dados atuais reais e não vamos nos ater "expectativas", aquelas relacionadas a Expansão da Autonomia em Veículos Elétricos mas, se você clicar neste linque, poderá se inteirar também sobre esse assunto.

Custo do Consumo de Energia Elétrica:

A primeira coisa importante a se definir é um Intervalo de Tempo para a medição do consumo de energia. Qual seria o intervalo de tempo ideal para raciocinarmos?

Pensando bem com relação a isso, optamos, obviamente, que ele seja o MENSAL pois, é com esse intervalo de tempo que nos é cobrada a tarifa de energia elétrica pelas Empresas Concessionárias de Distribuição de Energia:

A tarifa de energia é cobrada de cada consumidor, por cada unidade de energia elétrica que é consumida e, isso é medido ao longo de um mês.

A unidade de medida de energia elétrica padrão, que é adotada pelas Empresas Concessionárias de Distribuição de Energia é o kW.h (quilowatt-hora).

Entender esse tal de  kW.h (quilowatt-hora) é muito importante para que você entenda sobre o consumos de algum Aparelho Elétrico que você talvez utilize em sua casa (como o chuveiro, o ferro de passar roupas, o refrigerador, etc), ou para que você entenda sobre o seu consumo total de energia acumulado ao longo de um mês e a sua tarifação.

Se você tiver em mãos o folheto uma "conta de luz", cujo nome mais adequado é "conta de energia elétrica", você poderá constatar, observando o campo do folheto denominado "Descrição do Faturamento", que o seu consumo medido em kW.h é o que está envolvido ali e que ali, também, ele é convertido em valor monetário, em Reais (R$).

Já, quanto ao termo "concessionária", que é a palavra utilizada sempre em associação a todas as empresas de energia elétrica, ele é utilizado para significar que tais empresas receberam uma "concessão", ou seja, uma delegação ou autorização especial dada pelo Governo para ela poder operar na comercialização da energia elétrica, seja diretamente aos consumidores finais, ou seja de empresa para empresa.

Assim, uma Empresa Concessionária de Energia Elétrica é aquela que está autorizada a operar no Mercado da Energia Elétrica, em qualquer um dos seguintes três níveis existentes, que são:

• Geração (no caso de empresas que operam as Usinas Geradoras de Energia Elétricas);
• Transmissão (no caso de empresas que operam as Linhas de Transmissão, que envolvem as torres e cabos que transportam a energia a longas distâncias), ou;
• Distribuição, que é o caso que mais nos interessa agora, pois, são estas empresas que operam no fornecimento da energia elétrica diretamente ao consumidor final e que fazem a cobrança da tarifa pertinente ao fornecimento realizado.

Assim, podemos entendemos como estão organizadas as empresas que atuam no mercado de energia elétrica, divididas pela sua área de atuação (geração, transmissão e distribuição) e limitadas às suas áreas de concessão (regiões do território nacional), nos quais elas podem operar.

Mas, como entender a Unidade de Medida de Energia Elétrica que é consumida? Como entender o kW.h ? E de que forma ele é cobrado de nós, acumulado mensalmente?

Para entender isso melhor, vamos precisar criar exemplo, um exemplo simples sobre o cálculo de consumo acumulado mensal de energia.

Asim, vamos considerar um caso hipotético de um dado local de tarifação de consumo, ou seja, um local onde exista um Medidor de Consumo, que é instalado por uma concessionária. Este local, nós podemos chamar de "domicílio". Mas as concessionárias preferem chamá-lo de Unidade Consumidora.

Suponhamos, apenas como exemplo (para facilitar o entendimento), que numa dada unidade consumidora exista apenas um único aparelho elétrico que é consumidor de energia elétrica.

Suponhamos, ainda como exemplo, que esse aparelho consumidor seja uma lâmpada e que a Potência da lâmpada, seja de 100 Watts (costuma-se escrever apenas 100W).

Saber o valor da potência de um aparelho elétrico, é fundamental  para se calcular o consumo de energia dele e, com isso, podemos até descobrir quanto custa (em R$) o consumo daquele aparelho.

Em alguns aparelhos mais simples, como uma lâmpada, o valor da potência dele costuma vir assinalado no corpo do próprio aparelho:

O empresa concessionária de energia medirá o consumo desse aparelho a cada 1 hora mas, ela cobrará por esse consumo a cada 1 mês (tarifa mensal).

Assim, se essa lâmpada estiver ligada e, enquanto ela permanecer ligada, a concessionaria irá cobrar por cada Unidade de Medida de Energia consumida que é:

100W x 1h   (ou seja, 100 Watts vezes 1 hora) 

(100 Watts . 1 hora), que é igual a 100 Watts.hora, ou, simplesmente, 100 W.h 

Isso, para cada Unidade de Medida de Tempo, que no caso é de 1 hora. Assim, 100 W.h seria a energia consumida se a lâmpada ficasse ligada apenas por 1 hora ao longo de todo um mês.

Mas acredite, isso seria tão pouca energia consumida, que em casos assim, as empresas concessionárias costumam nem enviar conta ao final do mês. Elas deixariam acumular vários meses para, só então, cobrar alguma coisa.

Assim, como você já deve ter percebido, Energia = Potência . Tempo (exatamente isso, energia é potência vezes tempo).

Para continuar o raciocínio, vamos supor o caso em que a tal lâmpada permaneça ligada por 10 horas ao longo de um dia. Isso resulta numa energia consumida acumulada de:

100W vezes 10h que é igual a 100 . 10 W.h, ou seja, 1000 W.h 

Assim, 1000 W.h seria a energia consumida pela tal lâmpada ao final de um dia. Se a lâmpada for ligada apenas um dia ao longo do mês, esse seria também o consumo de energia mensal. Todavia, vamos considerar algo que nos parece mais comum de acontecer: que a lâmpada seja ligada por 10h a cada dia mas, todos os dias ao longo de um mês.

Vamos considerar ainda (até para facilitar as nossas contas) que o mês tem, certinho 30 dias (apesar de sabermos que, na prática, isso não é verdade e os meses variam em quantidades de dias).

Assim teremos ao longo de um mês que a lampada ficara ligada 10 horas por dia vezes 30 dias, que perfaz o total de 10 . 30 = 300 horas

Deste modo, o seguinte valor de consumo de energia elétrica acumulado é apurado:

100W vezes 300h que é igual a 100 . 300 W.h, ou seja, 30000 W.h

Assim, 30000 W.h seria a energia consumida pela tal lâmpada ao final de um mês (de 30 dias) , ficando ela ligada por 10h ao longo de cada dia.

É importante considerar o fato de que consumo acumulado de energia elétrica ao longo de um mês é que define o preço a ser pago por unidade de energia, pois, à tarifa da classe residencial e está dividida de acordo com a faixa de consumo. Assim, precisaremos fazer cálculos ponderados em cima de tais faixas de consumo, quer seja calcularmos o valor para o custo da unidade de energia, quer seja para avaliarmos o valor da energia consumida acumulada ao longo do mês.

Mas antes de fazermos isso, vamos fazer uma conversão bem simples:

Note que nós temos um resultado de consumo mensal de 30000 W.h, todavia, a  unidade de medida de energia elétrica padrão adotado é o kW.h. Assim, precisamos converter:

W.h em kW.h

O princípio para essa conversão é o mesmo que relaciona metros (m) e quilômetros (km), assim como 1000 m é igual a 1 km, ou seja, a relação é 1000:1 (mil para um), do mesmo modo:

30000 W.h = 30 kW.h

A primeira vista parece que o valor encolheu, mas isso é um engano pois, na verdade ele é o mesmo pois, a letra k (quilo) significa que ele deve ser multiplicado por 1000.

Pois bem, agora que temos o valor do nosso hipotético consumo acumulado mensal calculado podemos começar a pensar em classificá-lo de acordo com Classes e Subclasses de Consumo, de acordo com aquilo que é estabelecido pela ANEEL - Agência Nacional de Energia Elétrica e adotado pelas concessionárias de energia.

Cabe à Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), regulamentar todo setor de energia elétrica brasileiro, estabelecendo, inclusive, as tarifas que assegurem o melhor relacionamento comercial entre os consumidor e as empresas concessionárias de energia elétrica, garantindo, tanto a qualidade, a confiabilidade e a continuidade do fornecimento, quanto o pagamento da contrapartida por parte dos consumidores.

Classes e subclasses de consumo:

Para efeito de aplicação das tarifas de energia elétrica, os consumidores são identificados por classes e subclasses de consumo. Quanto a tais classes e subclasses, temos as seguintes:

• Residencial – na qual se enquadram, também, os consumidores residenciais de baixa renda cuja tarifa é estabelecida de acordo com critérios específicos;

• Industrial – na qual se enquadram as unidades consumidoras que desenvolvem atividade industrial, inclusive o transporte de matéria prima, insumo ou produto resultante do seu processamento;

• Comercial, Serviços e Outras Atividades – na qual se enquadram os serviços de transporte, comunicação e telecomunicação e outros afins;

• Rural – na qual se enquadram as atividades de agropecuária, cooperativa de eletrificação rural, indústria rural, coletividade rural e serviço público de irrigação rural;

• Poder Público – na qual se enquadram as atividades dos Poderes Públicos, Federal, Estadual ou Distrital e Municipal;

• Iluminação Pública – na qual se enquadra a iluminação de ruas, praças, jardins, estradas e outros logradouros de domínio público de uso comum e livre acesso, de responsabilidade de pessoa jurídica de direito público;

• Serviço Público – na qual se enquadram os serviços de água, esgoto e saneamento; e

• Consumo Próprio – que se refere ao fornecimento destinado ao consumo de energia elétrica da própria empresa de distribuição.

As tarifas de energia elétrica são definidas com base em dois componentes (dois critérios): Demanda de Potência e o Consumo de Energia.

A Demanda de Potência, que é medida em quilowatt, corresponde à média da potência elétrica solicitada pelo consumidor à empresa distribuidora, durante um intervalo de tempo especifico, que normalmente é de 15 minutos e é faturada pelo maior valor medido durante o período de fornecimento, que normalmente é de 30 dias. Assim, o critério demanda de potência, busca identificar os Picos de Consumo de Energia que ocorrem em um determinado consumidor.

Picos de Consumo de Energia são caracterizados por breves momentos em que um certo consumidor pratica o  consumo de uma quantidade de energia muito elevada, porém restrito àquele curto intervalo de tempo.

Muito embora o consumidor deva ser tarifado pela energia que ele efetivamente consome, ele também será sobretaxado, caso ele provoque picos de consumo de energia consideráveis pois, toda a estrutura do sistema elétrico precisa ser sobre-dimensionada, em função desses picos que ocorrem e isso incide em elevação de custos de infraestrutura, em todos os níveis (geração, transmissão e distribuição) pois, no fim das contas ela precisa suportar esses picos.

Todavia, eu acredito que você, leitor, não precisa ficar preocupado com isso! Nem todos os consumidores pagam tarifas de demanda de potência. Isso depende da estrutura tarifária e da modalidade de fornecimento na qual o consumidor está enquadrado.

Em poucas (e boas) palavras: nós, consumidores classificados como Consumidores Residenciais não somos tarifados (não pagamos nada) por Demanda de Potência (pelo menos por enquanto).

Apenas para constar, a tarifação por Demanda de Potência é típica de ocorrer no caso dos médios e grandes Consumidores Industriais, ou dos grandes consumidores Comerciais, Serviços e Outras Atividades.

Já, o Consumo de Energia é medido em quilowatt-hora ou em megawatt-hora (MW.h) e corresponde ao valor acumulado pelo uso da potência elétrica disponibilizada ao consumidor ao longo de um período de consumo, normalmente de 30 dias.

Assim, será bom olharmos para o valor do nosso consumo acumulado mensal, que foi calculado anteriormente no exemplo hipotético, também em megawatt-hora (MW.h), haja vista que nós o havíamos calculado apenas em quilowatt-hora. A conversão é simples:

30000 W.h = 30 kW.h = 0,030 MW.h

Assim como o k (quilo) significa que o valor deve ser multiplicado por 1000, o M (mega) significa que ele deve ser multiplicado por 1000000 (um milhão).

As Tarifas de Consumo de Energia Elétrica são fixadas em reais por megawatt-hora (R$/MWh) e especificadas nas contas mensais do consumidor em reais por quilowatt-hora, por isso a conversão que fizemos acima será bastante útil.

Estrutura Tarifária:

Para o leitor mais simples, que está apenas interessado apenas na sua situação específica, eu poderia pular esse assunto é ir direto ao que interessa, todavia, eu peço a compreensão de todos pois, eu sei que muitos técnicos também virão a esse blog em busca de alguma informação e, para esses é que eu preciso detalhar um pouco mais.

Define-se estrutura tarifária como sendo o conjunto de tarifas aplicáveis aos componentes de consumo de energia elétrica e/ou demanda de potência, de acordo com a modalidade de fornecimento.

No Brasil, as tarifas de energia elétrica estão estruturadas em dois grandes grupos de consumidores: “grupo A” e “grupo B”.

Tarifas do grupo A:

As tarifas do “grupo A” são para consumidores atendidos pela rede de alta tensão, de 2,3 a 230 quilovolts (kV). Existe todo um detalhamento desse grupo A, em que os consumidores recebem denominações com letras e algarismos indicativos da tensão de fornecimento. No entanto, para saber sobre isso e, para detalhes que ainda vão além, eu peço que abram o documento oficial da ANEEL, denominado Tarifas de Fornecimento de Energia Elétrica, clicando no linque.

Neste documento, técnicos interessados poderão encontrar vasta informação detalhada. Caso estejam, ainda, interessados em um trabalho de análise crítica sobre o assunto, ou para engenharia pertinente a tarifação do setor elétrico, eu sugiro aceder ao documento Estrutura de Tarifas de Energia Elétrica - Análise Crítica e Proposições Metodológicas.

Tarifas do grupo B:

As tarifas do “grupo B” se destinam às unidades consumidoras atendidas em tensão inferior a 2,3 kV e são estabelecidas para as seguintes classes (e subclasses) de consumo:

• B1 - Classe residencial e subclasse residencial baixa renda;

• B2 - Classe rural, abrangendo diversas subclasses, como agropecuária, cooperativa de eletrificação rural, indústria rural, serviço público de irrigação rural;

• B3 - Outras classes: industrial, comercial, serviços e outras atividades, poder público, serviço público e consumo próprio;

• B4 - Classe iluminação pública.

Apenas reafirmando, as tarifas do “grupo B” são estabelecidas somente para o componente de Consumo de Energia, em reais por megawatt-hora. No entanto, como em comércio não existe nada que é de graça, a própria ANEEL considera que o custo da Demanda de Potência já está incorporado ao custo do fornecimento de energia em megawatt-hora.

Deste modo, trataremos de analisar, apenas em como isso implica sobre o custo da tarifa no grupo B1, que é aquele que mais importa no enfoque de carregamento (abastecimento) de veículos elétricos realizados a partir das rede elétrica interna às próprias residências dos eventuais proprietários de VEs (Veículos Elétricos).

Esse assunto prossegue na próxima postagem:

Como Comparar Custos de Consumo entre Veículos a Combustão e Veículos Elétricos - Parte 2/3

Ou veja também:

A Energia a Preço Justo e o Impacto do Carregamento Doméstico de VEs

Regulamentação Sobre Transporte de Remessas Baterias de Lítio

Os regulamentos aplicáveis ​​aos transportes aéreos internacionais de baterias de lítio mudaram e a conformidade com os regulamentos novos torna-se obrigatória 01 de janeiro de 2013.

A United Parcel Service, mais conhecida por UPS, com sede em Atlanta, Georgia, EUA, que é a maior empresa de logística do mundo, distribuindo diariamente mais 14 milhões de encomendas em mais de 200 países, emitiu comunicado internacional a respeito da Regulamentação Sobre Transporte de Remessas Baterias de Lítio.

O comunicado, em língua portuguesa, pode ser encontrado em REGULAMENTAÇÃO SOBRE BATERIAS DE LÍTIO, ou em língua inglesa, em INTERNATIONAL LITHIUM BATTERY REGULATIONS.

Segundo a norma, existem muitos tipos de baterias disponíveis hoje e vários estão regulamentados como materiais perigosos para transporte e que só pode ser enviados por carregadores com contratos de materiais perigosos.

Os cuidados no transporte envolvem:

Proteção das baterias e seus terminais: Ao transportar baterias deve-se proteger todos os terminais contra curto-circuitos cobrindo completamente os terminais com um material isolante (por exemplo, usando fitas isolantes ou envolvendo cada bateria separadamente em um saco plástico).

Curto-circuitos podem causar incêndios e as baterias devem ser empacotadas de modo a evitar que sejam esmagadas ou danificadas, e para mantê-las firmes contra deslocamento durante o manuseio do pacote,  mantendo os objetos de metal ou outros materiais que possam curto-circuitar os terminais da bateria de forma segura, longe das baterias, por exemplo, usando caixa interna separada para as baterias.

Prevenção contra incêndios: Qualquer dispositivo que contenha baterias instaladas não deve correr o risco de ligar durante o transporte. Chaves e outros dispositivos de manobra que possam ser ativados acidentalmente devem ser protegidos, ou as baterias removidas e seus terminais protegidos.

Dispositivos, mesmo muito simples como lanternas ou furadeiras manuais movidas a bateria podem gerar uma quantidade perigosa de calor, se forem acidentalmente ativados.

Baterias de recolha de produto ou para reciclagem: Não devem ser utilizados serviços aéreos para transportar tais baterias por razões de segurança, sendo tais transferências proibidas por regulamento (ver, por exemplo, da IATA mercadorias perigosas, disposições especiais A154).

Itens eletrônicos para reparação: itens de reparação, tais como computadores e telefones celulares, devem ser enviados sem baterias.

A norma interna publicada pela UPS são recomendadas a serem seguidas apenas como um guia geral. Todavia, todos os remetentes são instados a compreender e a estar em conformidade com a regulamentação aplicável a suas remessas nacionais e internacionais da IATA (International Air Transport Association).

No entanto, infelizmente, todos link postados no corpo do comunicado da UPS, os quais apontariam para os respectivos textos normativos da IATA encontram-se quebrados (resultam em "Page not found"), não sendo possível, assim, até o momento, acessá-los para se formar uma maior ciência sobre o caso.

A International Air Transport Association (IATA) é uma associação comercial para as companhias aéreas do mundo, que representa cerca de 240 companhias aéreas ou cerca de 84% do tráfego aéreo total, que  da suporte a áreas de atividade da aviação e ajuda a formular a política da indústria de aviação em questões críticas.

A norma interna publicada pela UPS faz distinção entre dois tipos principais de baterias de lítio, e considera  que ambas contêm níveis muito altos de energia:

• Baterias de íons de lítio (que são recarregáveis): Às vezes chamadas de “baterias de lítio secundárias” que são geralmente encontradas em dispositivos eletrônicos comuns, tais como telefones celulares e laptops e veículos elétricos;
• Baterias metálicas de lítio (que geralmente não são recarregáveis): Às vezes chamadas de “baterias de lítio primárias”.

São apresentados, respectivamente, os seguintes quadros de critérios para a remessa e transporte de tais baterias:

Para baterias de íons de Lítio:

Para baterias metálicas de Lítio:

Sem dúvida, os maiores riscos das remessas de baterias de lítio é o curto-circuito ou sua ativação involuntária, durante o transporte. Todas as baterias devem ser embaladas de modo a eliminar a possibilidade de curto-circuito ou ativação. Certifique-se de que nenhuma bateria possa entrar em contato com outras baterias, superfícies condutoras ou objetos 

de metais durante transporte.

Segundo a UPS, A IATA recomenda embalar cada bateria com embalagens herméticas compostas de materiais não condutores (por exemplo, sacos plásticos) e certificar-se de que os terminais ou conectores expostos sejam protegidos por tampas, fitas ou outro método similar, de materiais não condutores. 

Recomenda também acolchoar e embalar com firmeza as baterias, para evitar seu deslocamento durante 

o transporte, ou que as tampas dos terminais se soltem. Não use envelopes ou outras embalagens não rígidas.

Para mais detalhes, veja o comunicado da UPS. Esta postagem será atualizada quando for possível aceder aos textos normativos da IATA.

Os Ímãs Permanentes e os Motores Puramente Magnéticos (Parte 1/2)

Atenção:

Originalmente, este tópico se encontrava aqui, em uma postagem única, todavia, como eu o tenho revisado frequentemente e, como ele vem crescendo e se tornando realmente muito extenso, eu tratei de particioná-lo (por enquanto, apenas em duas partes).

Aqui, nesta primeira parte, permanece apenas aquilo que diz respeito a uma contextualização básica sobre a História e a Física do Magnetismo, seus Parâmetros Característicos e sobre os Ímãs Permanentes e outros Materiais Magnéticos, enquanto que, tudo aquilo que é relativo, especificamente, aos Motores Puramente Magnéticos, foi transferido para a Parte 2. (mas não deixe de ver os linques ao final desta postagem).

Os Ímãs Permanentes na Natureza:

Ímãs permanentes são, objetos que produzem seus próprios campos magnéticos persistentes e constantes. Todos os ímãs permanentes são dipolos, ou seja, possuem sempre dois polos, denominados pólo sul e polo norte. Os dipolos não podem ser separados. Se um ímã for dividido em duas partes, independente das proporções destas, obtêm-se dois ímãs menores, cada um com um polo norte e um polo sul.

Eles são magnetos feitos de materiais ferromagnéticos que podem ser naturais (como a Magnetita, que é um óxido de Ferro – Fe₃O₄) ou artificiais (os mais tradicionais e antigos feitos de ferro com alto teor de carbono), de modo que, em ambos os caso, as suas propriedades magnéticas originam-se na organização atômica dos materiais.

Os magnetos naturais são minerais produzidos na natureza terrestre e não resultado dos esforços do homem e os antigos gregos chamavam essas pedras magnéticas de “substância magnetita”. A denominação “magnetita” deriva do nome da região onde elas eram encontradas na antiguidade, que era a Magnésia (região da Grécia), e magnésia significava para os gregos antigos "lugar das pedras mágicas", pois estas pedras "magicamente" atraiam-se.

Os chineses são ditos como ter tido conhecimento de alguns dos efeitos do magnetismo desde a antiguidade. Provavelmente eles foram os primeiros a observar que as pedras semelhantes a magnetita, quando suspensas livremente, tinham uma tendência a assumir um direcionamento persistente. Tais pedras foram talhadas e usadas inicialmente em artefatos de previsão místicos (geomancia), porém durante a dinastia chinesa Qin (221-206 a.C.) elas passaram a originar as primeiras bússolas magnéticas rudimentares.

O mineral apresenta forma cristalina isométrica, geralmente na forma octaédrica. É um material de dureza 5,5 – 6,5 na escala Mohs, é quebradiço, fortemente magnético, de cor preta e quando polido apresenta brilho metálico. Por séculos os cientistas se perguntam como a magnetita se torna magnetizada. Dr. Peter Wasilewski do Goddard Space Flight Center da NASA sugeriu que isso acontece como resultado da queda de raios de descarga atmosférica.

Todavia, é necessário também a ação de erosão do solo pelas águas das chuvas, com os rios carregando partículas minerais de compostos de óxidos de ferro (FeO e Fe₂O₃), formando depósitos naturais, principalmente próximos ao mar, concentrando-se nas praias também pela ação das ondas e das correntes marítimas.

O campo eletromagnético breve, porém extremamente intenso associado aos raios faz com que os domínios magnéticos (dipolos magnéticos moleculares) no mineral se alinhem. O fato de que a magnetita é encontrada apenas na profundidade rasa parece apoiar a teoria da necessidade de raios de descarga atmosféricas para elas se magnetizarem.

Normalmente esses domínios magnéticos são originalmente desordenados e, na somatória vetorial, se anulam mutuamente, mas, quando eles são alinhados o mineral é magnetizado. Isto é semelhante ao que acontece de maneira controlada e com uma intensidade muito menor, em um gravador de fita ou um disco rígido de computador, os quais se baseiam em camada partículas de óxido de ferro, que tê o seu padrão de campo magnético alterado, para uma ou para outra direção, por uma fonte de pequena energia magnética externa.

Amostras de magnetita podem ser magnetizadas em laboratório, mas é difícil comprovar quando isso ocorre na natureza até um afloramento da magnetita pode ser verificada antes e depois de um raio para a presença de magnetitas. No entanto, é evidente que o solo rico em óxidos ferrosos, principalmente em alta concentração, se torna muito melhor condutor elétrico e, por isso, atrai para si mais facilmente os raios.

A teoria do ferromagnetismo é baseada em forças eletrônicas de troca. Estas forças são tão fortes que estes materiais são magnetizados espontaneamente, mesmo na ausência de um campo aplicado externamente. No entanto, em laboratório, é preciso aplicar campos magnéticos para saturar um material ferrimagnético. Em alguns casos, mesmo o material na forma de pequenos grãos tem uma capacidade de reter magnetismo quase zero. Isso levanta a questão:

Por que não são todos os materiais ferrimagnéticos magnetizado para seus estados de saturação, mesmo no campo zero?

Para responder esta pergunta, postulou-se, em 1907, quando a teoria do ferromagnetismo tornou-se inicialmente avançada, que materiais ferromagnéticos são subdivididos em muitos subestruturas pequenas, chamadas domínios. Cada domínio, em si, é espontaneamente magnetizado à saturação, entretanto, a direção da magnetização varia de domínio para domínio. A somatória vetorial (somatória em que se considera a direção e o sentido da força) de todos os domínios, por conseguinte, produzem uma magnetização total quase zero. Não foi até a década de 1930 que a existência dos domínios foram confirmados experimentalmente.

De fato, o magnetismo se torna resultado de um direcionamento quase homogêneo dos spins dos elétrons dos átomos que se encontram em cada domínio, no interior do material. Isso é obtido durante a formação do material, quando as moléculas assumem uma orientação única ou predominante, de modo que cada molécula do material (ou ao menos a grande maioria delas), sendo um pequeno ímã natural, denominado de ímã molecular, somam-se, cada uma, ao efeito das demais.

O magnetismo se caracteriza pela formação de um campo de força estático de configuração bipolar e este, por linhas de força. Ambos os pólos têm a força magnética igual e, provavelmente, partículas subatômicas ainda desconhecidas, tratadas atualmente apenas como partículas virtuais, trafeguem por essas linhas, saindo do corpo do material do magneto por um de seus pólos e retornando ao mesmo corpo, na mesma exata proporção, pelo outro polo.

As linhas de força de um campo magnético são coletivamente chamadas de fluxo magnético, para o qual se usa o símbolo Φ, a letra grega Phi. A unidade de fluxo magnético (ou fluxo de indução magnética) no Sistema Internacional de Unidades de Medida (SI) é o Weber (Wb). Se o corpo de um magneto se encontra em um espaço isento de interferência de quaisquer outros campos magnéticos externos, ele apresentara um fluxo magnético constante.

A força magnética em torno de um magneto não é uniforme. Existe uma grande concentração de força em cada uma das extremidades polares do ímã e uma força muito fraca no centro. A prova deste fato pode ser obtida por meio de imersão um ímã em limalha de ferro. Verifica-se que muita limalha se agarra às extremidades do ímã, enquanto muito pouca adere ao centro.

Magnetos produzidos pelo homem a partir de materiais magnetizados são chamados ímãs artificiais. Eles podem ser feitos em uma variedade de formas e tamanhos e são amplamente utilizados em aparelhos elétricos. Ímãs artificiais são geralmente feitos a partir de ferro ou ligas de aço especiais que são geralmente magnetizados eletricamente.

O material a ser magnetizado é inserido como núcleo de uma bobina de fio isolado de elevada indutância e, então, uma corrente elétrica de intensidade muito elevada e fita circular pela bobina. Magnetos podem também ser produzidos por friccionamento do material não magnetizado com a magnetite, ou com um outro ímã artificial.

Ímãs artificiais são geralmente classificados como permanentes ou temporários, em função da sua capacidade de reter as suas propriedades magnéticas depois de a força de magnetização é removida. Ima feitos a partir de substâncias, tais como o aço temperado e certas ligas que retêm uma grande parte do seu magnetismo, são chamados de magnetos permanentes.

Estes materiais são relativamente difíceis de magnetizar devido à oposição oferecida para as linhas de força magnéticas quando as linhas de força tenta distribuir-se por todo o material. A oposição que o material oferece para as linhas de força magnética é denominada relutância. Todos os ímãs permanentes são produzidos a partir de materiais que têm uma alta relutância.

Um material com uma baixa relutância, tal como ferro macio ou aço silício recozido, são relativamente fáceis de magnetizar, mas irão manter apenas uma pequena parte do seu magnetismo uma vez que a força de magnetização é removida. Materiais do tipo que facilmente perdem a maior parte da sua força magnética são chamados ímãs temporários.

A quantidade de magnetismo que permanece em um ímã temporário é referida como o seu magnetismo residual. A capacidade de um material para reter uma quantidade de magnetismo residual é chamado de remanência do material.

A diferença entre um ímã permanente e um temporário pode ser indicada em termos de relutância, com um ímã permanente tendo uma elevada relutância e um ímã temporário tendo uma baixa relutância.

Os ímãs são também descritos em termos da permeabilidade dos seus materiais, ou à facilidade com que as linhas magnéticas de força se distribuem por todo o material.

Uma ímã permanente, o qual é produzido a partir de um material com uma certa relutância elevada, tem uma baixa permeabilidade. Um ímã temporário, produzido a partir de um material com uma baixa relutância, que têm uma alta permeabilidade.

Quando um material ferromagnético é magnetizado numa dada direção, ele não deve relaxar de volta a zero de magnetização quando o campo magnético imposto é removido. Como já foi dito alguns parágrafos acima, a quantidade de magnetização que ele mantém fora da ação de um campo campo magnético externo é chamado de remanência.

Todavia, ele poderá ser levado de volta para zero pela aplicação de um novo campo magnético externo reverso, na direção oposta ao da magnetização. A intensidade do campo externo reverso necessário para desmagnetizar o imã é chamada de coercividade.

Densidade de fluxo B e polarização magnética J, versus a força do campo magnético H,
para ímãs permanentes de baixa coercividade (aços, Alnicos).

Outrossim, se um campo magnético alternado é aplicado a um material ferromagnético, responsivamente a sua magnetização irá variar alternadamente dentro de uma faixa denominada ciclo de histerese. A perda do histórico da curva de magnetização é a propriedade chamada histerese e está relacionada com a existência de domínios magnéticos no material. Uma vez que os domínios magnéticos são orientadas, demandará um pouco de energia para reorientá-los de volta.

Esta propriedade dos materiais ferromagnéticos é útil como uma "memória" magnética. Já algumas outras composições de materiais ferromagnéticos reterá uma magnetização imposta indefinidamente e são úteis como "ímãs permanentes".

A dependência das propriedades magnéticas de uma direção preferencial é chamado anisotropia magnética. Existem vários tipos diferentes de fontes e anisotropia magnética:

Anisotropia de estruturas cristalinas (magnetocristalina): a estrutura atômica de um cristal apresenta direções preferenciais para a magnetização;

Anisotropia de forma (relativas ao formato dos grãos): quando uma partícula não é perfeitamente esférica, o campo de desmagnetização não será igual para todas as direções, criando um ou mais eixos preferenciais;

Anisotropia magnetoelástica: tensão residual ou aplicada pode alterar o comportamento magnético, levando a anisotropia magnética. O efeito magnetoelástico resulta da interação entre as orbitas dos spins. Os momentos de spin são acopladas à estrutura por meio dos elétrons orbitais. Se a estrutura for alterada pela tensão, as distâncias entre os átomos magnéticos é alterada e, portanto, as energias de interação são alteradas. Isto produz anisotropia magneto-elástica;

Anisotropia de troca: um tipo relativamente novo de visão, que ocorre quando os materiais anti-ferromagnéticos e ferromagnéticos interagem.

Atualmente, a anisotropia magnetocristalina tem uma grande influência sobre os usos industriais de materiais ferromagnéticos. Materiais com anisotropia magnética alta geralmente têm alta coercividade, ou seja, são  difíceis de desmagnetizar. Estes são chamados de materiais ferromagnéticos "duros", e são usados ​​para fazer ímãs permanentes.

Um ímã permanente bom deve produzir um campo magnético de intensidade elevada, com uma massa reduzida, e deve ser estável contra as influências que possam desmagnetizá-lo. As propriedades desejáveis de tais ímãs são tipicamente expressos em termos da remanência, da coercividade e do produto-energia (BH) max, as quais resultam, tanto dos elementos dos materiais magnéticos que os compõem, quando dos métodos envolvidos no seu processo de sua elaboração.

Materiais dos Imãs Permanentes Artificiais:

Ao longo do século 20, houve um aumento de 200 vezes no produto-energia máximo, BH max, de materiais magnéticos permanentes. O produto energético dos aços magnéticos disponíveis em 1900 giravam em torno de 2 kJ/m³ , mas os últimos ímãs comerciais tinham produtos-energia que excedem a 400 kJ/m³  A coercividade elevada significa que os materiais são muito resistentes a tornar-se desmagnetizados, uma característica essencial de um ímã permanente.

A primeira melhoria importante em materiais magnéticos permanentes no século 20 foi possibilitada pelo desenvolvimento da família ferro + alumínio (Al) + níquel (Ni) + cobalto (Co) de materiais. Esta família pode ser também denominada de “ímãs de metal”, caso não se queira usar o nome comercial Alnico.

Os imãs de Alnico são fabricados através do processo de fundição. Ao longo de 20 anos, quatro sub famílias de ímã de metal foram desenvolvidas:

1 - Ligas de Alnico isotrópicas, contendo apenas 12% de Co, ou menos;
2 – Ligas tratadas de moderada coercividade de campo, contendo de 20% a 25% de Co. Ligas de alnico anisotrópicas obtidas pela elevação da proporção de Cobalto, pelo resfriamento parcial do fundido imerso em um campo magnético e pela têmpera como tratamento térmico final;
3 - Ligas de alta coercividade, contendo mais de 30% de Co. aumentando o teor de cobalto e adicionando titânio e nióbio, tanto o valor de BH max, quanto a coercividade, ambos aumentam;
4 - Variedades colunar de ambos, 2 e 3 acima.

Os magnetos Alnico revolucionaram a indústria do ímã permanente na primeira metade do século 20, mas os processos de fabricação são complexos e as matérias-primas são caros. Em particular, o cobalto é um material estratégico cuja oferta está sujeita a mudanças no clima político mundial.

A dominação do mercado de ímã permanente pelos ímãs de metal Alnico foi desafiada pela introdução de ímãs de ferrite de cerâmica na década de 1950. O uso de ímãs de ferrite ultrapassou o uso de ímãs de metal no final dos anos 1960.

Ímãs permanentes de ferrite são a segunda grande família de materiais de ímã permanente e foram desenvolvidos pela Philips a partir de 1940. Ferrites são geralmente compostos cerâmicos ferrimagnéticos não-condutores, derivados do óxido de ferro tais como a hematite (Fe₂O₃) ou magnetite (Fe₃O₄), assim como os óxidos de outros metais. 

De um modo geral, as ferrites são, como a maioria das outras cerâmicas: materiais duros e quebradiços. Todavia, em termos das suas propriedades magnéticas, as diferentes ferrites são, muitas vezes, classificadas como "moles" ou "dura", no que se refere à sua coercividade magnética ser baixa ou alta.

Ímãs permanentes de ferrite são feitos de ferrites dura, que têm uma alta coercitividade e remanência alta depois da magnetização. Estas são compostas por óxidos de ferro e de bário ou estrôncio. Elas também conduzem o fluxo magnético bem e tem uma elevada permeabilidade magnética. Isto permite que estes ímãs chamados cerâmicos, armazenem campos magnéticos mais fortes do que o ferro em si. Eles são baratos, e são amplamente utilizados em produtos domésticos, tais como auto-falantes e ímãs de geladeira, mas também são, ainda, a primeira escolha para a maioria motores CC, separadores magnéticos, sensores de MRI (ressonância magnética) e automotivo.

Por sua vez, as ferrites macias são ferrites são utilizados em núcleos de dispositivos eletromagnéticos, tais como alguns tipos de transformadores e de indutores especiais. Contêm níquel, zinco e / ou compostos de manganês. Eles têm uma baixa coercividade e a coercividade baixa significa que a magnetização do material, pode facilmente reverter de direção, com a dissipação de muito pouca energia (perdas por histerese), ao mesmo tempo em que, um alta resistividade elétrica do material impede que correntes de Foucault trafeguem no núcleo (as correntes de Foucault são também uma causa de perda de energia em circuitos magnéticos).

Por causa de suas perdas comparativamente baixas devido a alta permeabilidade, combinada com a baixa coercividade, as ferrites macias podem operar em alta velocidade de comutação e campo, providos por sinais elétricos de altas frequências. Tais ferrites são amplamente utilizados nos núcleos de transformadores e indutores de RF, em aplicações tais como fontes de alimentação chaveada, em solenoides de alto desempenho e varredura e feixe de elétrons nos não tão antigos cinescópios.

O método para se produzir magnetos de ferrite, tanto isotrópicos quanto anisotrópicos, envolve calcinar  o óxido férrico e de bário ou de carbonato de estrôncio, em aquecimento de 1000 - 1350 °C, empregando em seguida  esferas de moagem para se obter partículas de cerca de 1 µm de diâmetro, depois a prensagem do pó (em um campo magnético para alinhar as partículas, no caso de ímãs anisotrópicos), e a sinterização do compactado para produzir formas regulares. É possível fabricar ímãs de borracha flexíveis e ou ímãs plásticos por mistura de pó de ferrite, com o material à base de borracha ou de plástico. Esses ímãs flexíveis têm muitos usos que variam de tiras e anéis magnéticos de vedações para sinais magnéticos e jogos.

A grande vantagem trazida pelos imãs de ferrite tem sido o seu custo e, apesar de já ter entrado em queda, principalmente pelo fim do emprego dos tubos de raios catódicos nos aparelhos receptores de T.V. e nos monitores de vídeo de informática hoje, as ferrites ainda correspondem a cerca de 2/3 da produção mundial de ímã por tonelagem e cerca de de 40% do mercado medido em termos financeiros.

A terceira família importante de materiais de ímãs permanente que pôde ser desenvolvida no século 20 baseiam-se nos elementos de terras raras, tais como o samário, o cério, o ítrio, o praseodímio, neodímio, gadolínio, etc. Muito embora estes materiais tenham sido reportados pela primeira vez apenas em 1936 (Drozzina e Janus), eles só passaram a ser desenvolvidos comercialmente durante os últimos 40 anos.

Metais de terras raras não puderam estar prontamente disponíveis até 1950, quando a pesquisa sobre as propriedades de de transição dos compostos de metais terras raras, consequentemente, se tornou possível. O desenvolvimento de ímãs de terras raras se tornou mais sério por volta de 1966, quando pesquisadores do Laboratório de Materiais da Força Aérea dos EUA descobriu que uma liga de ítrio e cobalto, YCo₅  teve, de longe, a maior anisotropia magnética constante de qualquer material conhecido então.

A alta anisotropia dos metais de terras raras é o principal responsável pela força de magnetos de terras raras. Durante o fabrico de ímãs, um poderoso campo magnético alinha os grãos microcristalinos do metal de modo que seus eixos de magnetização preferencial apontam, predominantemente, na mesma direção, firmando um forte campo magnético no interior do material.

É difícil encontrar um outro material ou dispositivo cuja principal característica de mérito principal tenha sido aumentada por um fator de 200 dentro de um único século, como os ímãs permanentes.

O gráfico a seguir, apresenta a história do desenvolvimento de ímãs permanentes, olhando para os seus valores (BH) max, alcançados desde 1880, mostrando também, por  semelhança com uma escada, que as maiores melhorias foram feitas, principalmente, pela evolução de novos materiais.

Os pontos 1, 2 e 3 na figura são associados ao período em que todos os magnetos permanentes eram feitos de aços, já os pontos 4, 5, 6, 7 e 8, são para a época em que predominou os magnetos de Alnico, enquanto os pontos 9, 10, 11 e 12 revelam a recente era dos magnetos permanentes de terras raras. A figura a seguir, por sua vez, representa um esquema  que relaciona as mudanças no tamanho do ímã exigido para uma aplicação específica qualquer, associados aos mesmos pontos 1 – 12 do gráfico anterior.

Quanto ao desenvolvimento de materiais de ferrite, não criou-se registos para o valor de (BH) max eles no gráfico, porque o aumento da sua coercividade foi acompanhado por uma diminuição da remanência (ferrites moles), enquanto as ferrites duras competem com os imãs de terras raras.

Um ímã de neodímio (também chamado de ímã de neodímio-ferro-boro, ou menos especificamente de ímã de terras raras) é feito a partir de uma combinação de neodímio, ferro e boro — Nd₂Fe₁₄B. Esses ímãs são dotados de uma elevada densidade de fluxo em comparação com ímãs feitos de outros materiais e de mesma massa. Começou a ser produzido a partir de de 1980.

Todavia, eles são também mecanicamente frágeis e perdem seu magnetismo rapidamente e de modo irreversível em temperaturas elevadas (acima de 120 °C, que é a sua temperatura de Curie). Devido ao seu custo mais baixo, eles vêm rapidamente substituindo os ímãs de samário-cobalto na maioria das aplicações onde a temperatura não é crítica. Eles podem ser obtidos então, por meio de aglomerados de neodímio, ou sinterizados, que resulta em ímãs de fluxo ainda mais densos.

A utilização de tratamentos de superfície de proteção, tais como o revestimento em ouro, em níquel, em zinco, em estanho ou em resina epóxi pode proporcionar proteção contra a corrosão, se necessário.

Originalmente, o custo elevado destes imãs limitavam a sua utilização para aplicações que necessitam de magnetos de tamanho compacto, em conjunto com a força de campo elevada. Ambas, tanto as matérias-primas e quanto as licenças de patentes eram caros. A partir dos anos 1990, os ímãs de neodímio tornaram-se cada vez menos caros, e o baixo custo tem inspirado novos usos, tais como brinquedos de construção magnéticas, assim como as pesquisas de geometria para produção de torque de movimento giratório em motores puramente magnéticos.

Os elementos de terra rara (lantanídeos) em sua forma pura são metais que são ferromagnéticos, o que significa que, como o ferro, eles podem ser magnetizados, mas devido a sua  temperatura Curie baixa (inferiores à temperatura normal do ambiente), o seu magnetismo só pode aparece em baixas temperaturas.

Todavia, eles elaborados a formarem compostos com metais de transição, tais como ferro, níquel e cobalto, que têm temperaturas Curie bastante acima da temperatura ambiente. Assim, os magnetos de terras raras são feitas a partir destes compostos.

A vantagem dos compostos de terras raras juntamente com mais outros ferromagnéticos é que as suas estruturas cristalinas têm muito elevada anisotropia magnética. Isto significa que um cristal do material é fácil de magnetizar numa direção particular, mas resiste a ser magnetizado em qualquer outra direção.

Átomos de elementos de terras raras no estado sólido, podem manter elevados momentos magnéticos. Isto é uma consequência do enchimento incompleto do orbital f, o qual pode conter até 7 elétrons desemparelhados e com spins alinhados. Elétrons nesse orbital são fortemente localizados e, portanto, facilmente mantém os seus momentos magnéticos e funcionam como centros paramagnéticos. Momentos magnéticos em outros orbitais são muitas vezes perdidos devido a forte sobreposição com os vizinhos, por exemplo, os elétrons que participam em ligações covalentes formam pares que resultam em zero de spin.

Um cubo magnético (comercialmente denominado NEO-CUBE)
feito com 6 x 6 x 6 ímãs de neodímio esféricos.

Momentos magnéticos intensos ao nível atômico, em combinação com um alinhamento estável (anisotropia elevada) resulta em um produto-energia elevado e é por isso, e também pela grande variedade de formatos em que eles são apresentados, que ímãs de neodímio têm fascinado as pessoas já por muitos anos.

Para efeitos de propaganda, estima-se que, um ímã de neodímio mantido sob certas condições ambientais típicas, demandará um prazo de cerca de 500 anos para que o seu campo magnético (também chamado de indução magnética ou, mais apropriadamente de densidade do fluxo magnético) B, que é o número de linhas de fluxo por unidade de área que permeiam o campo magnético, na seção transversal da sua região interpolar, reduza-se a 50%. Esta é a alegada vida útil para estes magnetos.

Apesar de todos os avanços feitos no século 20 para melhorias das propriedades magnéticas de materiais magnéticos permanentes, depois que o homem passou a dominar a produção de magnetismo a partir da eletricidade, e principalmente pelo sedutor rápido desenvolvimento dos métodos de controle da corrente elétrica, os ímãs permanentes passaram a ser relegados a um segundo plano no âmbito das tecnologias de conversão de energia e, não obstante ao fato de que efetivamente campos magnéticos são, antes de tudo, armazéns de energia, os magnetos deixaram de ser vistos, de modo específico, como fontes dela, passando a ser usados apenas como elementos coadjuvantes nos sistemas geradores de energia elétrica e mecânica.

Uma evidência disso é o fato de que a definição preferida de “momento magnético” tem mudado ao longo do tempo. Antes de 1930, os livros didáticos definiam o momento usando pólos magnéticos. Desde então, a maioria tem definido em termos de correntes elétricas. Muito mais do que uma simples questão de opção entre sistemas de unidade de medida, tal mudança significou uma inibição do aprofundamento do desenvolvimento das teorias dos fenômenos de princípio magnetostáticos, em favorecimento de uma mais rápida evolução do conhecimento de fenômenos de princípio eletrostáticos.

Também a atenção para a novidade em consequência do início das teorias quânticas, causando uma exagerada e desnecessária cisão entre as mecânicas clássicas e quânticas e, apresentando está segunda, inicialmente, de uma maneira até certo ponto confusa quanto às teorias das partículas elementares e, tendo ainda isso nos chegado em uma época em que o homem não possuía conhecimento adequado sobre nanoestruturas, de um modo geral, provocou uma mudança de foco que também atrasou o desenvolvimento de uma maior profundidade para as teorias do magnetismo. De um momento para o outro, o homem desejou olhar microscopicamente muito profundamente, para além dos átomos, mesmo antes, e em detrimento, de compreender razoavelmente bem, e melhor, os princípios dos fenômenos físicos a nível ao nível molecular.

Tal atraso começou a ser compensado, apenas a partir de meados dos anos 1960, com novas visões sendo lançadas sobre os princípios magnetostáticos em ferromagnetismo e sobre as interações magnetoelásticas e também com a micromagnética, que mais recentemente vem fazendo com que o magnetismo seja reavaliado ao nível de materiais nanoestruturados, fato que é devido, principalmente, as pressões originadas das demandas comerciais por mídias magnéticas cada vez de mais alta densidade e pelo emprego das técnicas de espectroscopia por ressonância magnética nuclear.

Graças a isso, as nanopartículas de domínio magnéticos único passaram a constituir um modelo de sistema importante em magnetismo. Em particular, os conjuntos de nanopartículas superparamagnéticas podem apresentar uma grande variedade de comportamentos diferentes, dependendo das interações inter-partículas. A partir do isolamento de nanopartículas ferromagnéticas de domínio único, tanto o comportamento da magnetização interativa, quanto a não interativa, entre conjuntos de partículas tem sido revisado. Atenção especial tem sido dada para o tempo de relaxação do sistema. No caso da interação entre as nanopartículas, a lei relaxamento habitual de Néel-Brown (fenômeno magnético dependentes do tempo conhecido como viscosidade magnética) se torna modificada. Com interações crescentes, tanto o comportamento spin desordenado, quanto o superparamagnetismo modificado e o superferromagnetismo podem ser obtidos e explicados.

Concomitante a isso, nas recentes décadas, a spintrônica começou a emergir, a partir de descobertas na década de 1980 sobre fenômenos de transporte de elétrons que são spin-dependentes em dispositivos de estado sólido. Assim, modernos dispositivos de spintrônica dependem não apenas da carga elétrica do elétron mas também de seu spin.

"Some of physics is easy, some of it is difficult. Magnetism is difficult." (Albert Einstein, in 1921)

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