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)

Leia também:

Motor CA de Imãs Permanentes vs Motor de CA de Indução vs Motor de Fluxo Axial

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

Novas (e Antigas) Escolhas sobre Tipos Máquina Elétricas (Motores) para VEs

Diretório de tecnologias e dos recursos relacionados com o processo de converter a energia de magnetismo em força mecânica e movimento, sem nenhuma outra entrada (em Inglês)

Segunda Fase do Projeto Táxi Elétrico em São Paulo: Mais Oito Táxis Nissan LEAF

Numa postagem anterior aqui neste blog, sob o título: "O Nissan LEAF em Testes no Brasil" informou-se que, no Brasil, os testes comerciais com VEs (veículos elétricos) começaram efetivamente em 11/06/2012, a partir da entrada em operação de duas unidades do Nissan LEAF na frota de táxis de São Paulo. As duas unidades do Nissan LEAF pioneiras foram parte do programa piloto de um projeto de iniciativa da Prefeitura de São Paulo para analisar a viabilidade do uso de carros elétricos no transporte público da cidade.

Pois bem, no começo foram apenas duas unidades do Nissan Leaf importados do Japão e cedidos pela marca para empresas de frotas de táxis na cidade, disponíveis no ponto entre a Avenida Paulista e a Rua da Consolação, circulando apenas dentro do mini Anel Viário de São Paulo.mas, recentemente houve um incremento desse projeto, aumentando número carros da mesma marca que estão circulando na cidade.

No balanço do projeto piloto, que teve início em junho deste ano e foi o primeiro da América do Sul, as duas unidades inicialmente disponíveis transportaram cerca de 2400 passageiros. Cada carro percorreu mais de 10 mil km, com uma média de 6 horas rodadas de segunda a sexta-feira.

Nesta segunda fase, iniciada em Dezembro/2012, são mais oito veículos disponíveis, que irão compor frotas de táxis que fazem parte de mais duas regiões da cidade, totalizando, agora, dez táxis VEs. Além da Avenida Paulista e da Rua da Consolação, agora há pontos também na Avenida Engenheiro Luis Carlos Berrini e em frente ao Teatro Municipal.

Os taxistas poderão abastecer os automóveis durante o dia em um dos cinco postos de carga rápida que estão instalados nos estacionamentos das concessionárias Nissan na Lapa, no Tatuapé, na Vila Guilherme, na Vila Olímpia e na Vila Prudente. Os taxistas continuarão a ter acesso aos carregadores instalados nas sedes das empresas de táxi, que levam até 8 horas para ter a carga completa.

Todos estes carros elétricos circulando na frota de táxi continuam a fazer parte do projeto piloto chamado Táxi Elétrico que nasceu, com o objetivo de disseminar essa modalidade, de um convênio entre a prefeitura, a Nissan, a AES Eletropaulo e a Associação de Empresas de Táxi de Frota do Município de São Paulo (Adetax).

De acordo com representantes de empresas que fazem parte desta parceria, o investimento feito até agora foi de pouco mais de 1 milhão de reais na instalação de todo o sistema. Uma boa parte deste investimento em infraestrutura foi feito pela AES Eletropaulo, empresa responsável pela geração e pela distribuição de energia elétrica para a cidade de São Paulo e que é a única empresa até agora responsável por administrar os postos de recargas dos carros elétricos.

Projetado para atender às necessidades definidas no projeto, o Nissan LEAF tem autonomia de 160 km com uma única recarga, além de conforto interno e potência semelhante aos dos veículos à combustão, sendo que o modelo que não emite poluentes e é silencioso.

"O Nissan LEAF marcou a história da indústria automotiva por ser o primeiro veículo 100% elétrico no mundo vendido em larga escala", conta François Dossa, vice-presidente de Administração e Finanças da Nissan do Brasil. "Temos certeza que o Projeto Piloto de Táxi Elétrico de São Paulo irá colaborar ainda mais para os planos de criação de incentivos para a comercialização dos VEs no país..." O Nissan Leaf  tem correspondido a aproximadamente algo em torno de 20% das vendas mundiais de VEs.

Motoristas experientes:

Na primeira etapa de implantação do projeto dos táxis elétricos na cidade de São Paulo as empresas, em parceria com as frotas, selecionaram dois motoristas  experientes e gabaritados para conduzirem os veículos pelas ruas da capital paulista. Estes motoristas acabaram ganhando um treinamento todo especial para que o projeto realmente desse certo, até porque o veículo possui algumas diferenças de condução.

Além disso, os condutores também estão tendo contato direto com a Nissan para que eles possam tirar as principais dúvidas que possam surgir durante a condução do carro e também para relatar diretamente a montadora qualquer problema que o veículo possa ter. Além do projeto ter como objetivo principal permitir que os motoristas e passageiros de táxi tenham a possibilidade de andar em um VE o projeto também deseja começar a tornar a ideia dos carros elétricos mais popular por aqui.

Além de sustentável, o primeiro carro elétrico a ser comercializado em larga escala no mundo é supereconômico. O gasto médio para abastecer o carro com eletricidade é de R$ 0,05 por quilômetro rodado. É por esses motivos que o veículo ganhou o coração de Alberto Jesus Ribeiro, taxista há 20 anos e um dos escolhidos para pilotar a novidade pelas ruas da capital. Para “encher o tanque”, ou melhor a bateria, ele gasta R$ 8,59. “O gasto com o carro é realmente baixo, às vezes, chego a gastar R$ 5 ou R$ 6 só para completar a bateria. Além disso, é bastante silencioso e simples de dirigir. No começo, estranhei um pouco a precisão do freio”, conta o taxista.

Briga para andar:

Além de todos esses predicados, Alberto ainda cita o sucesso que o veículo faz na rua. É tanta procura pelo elétrico que até briga pela corrida ele já presenciou. “Semana passada na Av. Angélica duas mulheres me pararam ao mesmo tempo e começaram a discutir para ver quem pegava o táxi. As duas faziam questão de andar no elétrico, não queriam nenhum outro”, conta o motorista achando graça.

A disputa pelo Leaf táxi tem sido grande principalmente por conta da disponibilidade do carro. Afinal não é nada fácil encontrá-los na rua ou mesmo solicitar uma das duas unidades existentes. Mas esta semana, a Nissan entregou mais oito veículos à prefeitura, que serão distribuídos entre algumas empresas frotistas da capital, dando início à segunda fase do projeto piloto.

A Eletropaulo também inaugura mais cinco pontos de recarga rápida para o abastecimento das baterias, que pode ser feito no máximo em 30 minutos. Até então, havia apenas dois carregadores “caseiros” que demoravam até 8 horas para completar a bateria de íon-lítio de 90 kW, que possui 160 km de autonomia. O abastecimento do carro elétrico é um dos pontos que mais o diferencia dos modelos com motor a combustão. Alberto, por exemplo, teve que se adaptar a uma nova rotina do veículo.

“No início, a bateria durava apenas algumas horas, porque eu pisava muito. Depois percebi que o ideal é rodar com ele entre 70 km/h e 80 km/h. Aprendi que poderia fazer a bateria render se deixasse o carro na banguela sempre que possível”, conta. No entanto, o Leaf possui sistema de freio regenerativo que realimenta a bateria, sempre que é acionado.

Autonomia:

A autonomia da bateria, na opinião do taxista, é a única coisa que poderia ser melhorada. “Eu rodo com ele umas 5, 6 horas por dia. Depois trago o carro para a empresa para recarregar e continuo o meu trabalho com o Fiat Siena convencional”, relata Alberto, que defende o aumento de elétricos nas ruas da capital.

Apesar de ser uma das principais preocupações na hora de dirigir um carro elétrico, a energia elétrica que move os modelos da Nissan que estão sendo utilizados como Táxis na cidade de São Paulo  tem autonomia para rodar até 160 m quando estiver quando a bateria completamente carregada, o que atenderia bem qualquer paulistano que roda em média 50Km por dia. Mas, para aqueles que fazem do carro seu próprio negócio, essa autonomia pode ser pouca. "Se a média de quilometragem ultrapassar esse limite, os postos de recarga rápida resolverão", diz José Antonio Nunes, 67 anos, um dos outros escolhidos para pilotar a novidade.

A Participação do Poder Público:

O prefeito Gilberto Kassab, que participou da cerimônia de entrega dos novos veículos, afirmou que o uso dessa tecnologia é o caminho não só para São Paulo, mas também para o Brasil. Disse que, depois da primeira fase de testes, a cidade tem de ter como objetivo um plano diretor que aumente de maneira expressiva a quantidade de táxis elétricos. "É algo que não está na rotina das pessoas, mas quando a sociedade vê que está sendo implantada apoia totalmente."

Kassab sugeriu ainda às organizações que participam do projeto que procurem o novo prefeito, Fernando Haddad, e proponham uma ampliação "para que, em quatro anos, a cidade tenha 300 táxis elétricos".

Eu nem preciso dizer que, verdadeiramente, torço para que um plano diretor da prefeitura e, uma consequente ampliação do projeto Táxi Elétrico em São Paulo, realmente venha a acontecer.

Fontes: 

Salão do Carro

Revista Auto Esporte

Terra Notícias

Motocicletas e Scooters Elétricos

Bem, é com muita satisfação que aqui neste blog, pela primeira vez, eu vou falar sobre Motocicletas e Scooters Elétricas.

Já era sem tempo pois, o blog está comemorando 6 meses de existência e, além do mais, eu mesmo sou motoqueiro, com muito orgulho da minha VELHA Suzuki GS 500E que, apesar do ano de fabricação dela (2008) não ser assim tão antigo, mas acontece que esta máquina foi fabricada por um período total de 21 anos, entre 1989 e 2009, mantendo sempre, exatamente, a mesma tecnologia. Obviamente que essa motocicleta de estrada padrão não é (infelizmente) uma moto elétrica mas, sim, equipada com um motor movido a combustão de gasolina, bicilíndrico de 487cc, 

Todavia, eu garanto que o meu "outro" sonho de consumo (além do carro elétrico) é poder rodar o meu dia a dia em uma motocicleta elétrica. Ainda tenho (apenas) 50 vividos, quem sabe eu chego lá ...

Brammo Empulse 2011 Carregando, ainda s/ conector SAE J-1772

Assim como o que acontece com os carros elétricos, as Motocicletas e Scooters Elétricos também são Veículos Elétricos Plug-in (sigla em inglês PEV) só que com apenas duas (ou três rodas, no caso dos triciclos), que podem ser recarregadas a partir de qualquer fonte externa de eletricidade (em geral diretamente da rede elétrica CA) e que a energia elétrica acaba sendo armazenada a bordo, em uma baterias de potência recarregável. Estes VEs são dotados de um ou mais motores elétricos para prover a tração nas roda, que as fazem se locomover. As Motocicletas Elétricas, distinguem-se dos Scooters, por não ter um quadro vazado (também chamado de quadro aberto, quadro baixo ou quadro feminino, em inglês, step-through frame).

Brammo Empulse R 2012 Portal de Carregamento c/ conector SAE J-1772

Também a faixa de potência e, conseguintemente a faixa de velocidade das Scooters costuma ser menor do que a faixa das motocicletas. Quanto a montagem, as Scooters tem a carroceria toda encapsulada, o que lhes dá um ar de maior "limpeza", produzindo menor ruido sonoro, bem como tendo mais espaço de armazenagem incorporado .Já há bastante tempo que em português do Brasil, a motocicleta passou a ser chamada, simplesmente, de moto.

Embreagens automáticas e transmissões continuamente variáveis ​​(CVT) torna as Scooters mais fáceis de aprender e de dirigir. Scooters geralmente têm rodas menores do que motos. Scooters costumam ter o motor como parte do braço oscilante, de modo que seus motores se deslocam para cima e para baixo com a suspensão.

Motociclistas experientes frequentemente relatam sobre uma "sensação única" ao se dirigir uma  moto, que é a de integração entre homem e máquina com sendo um único corpo. Eu mesmo já experimentei diversas vezes esta sensação é realmente fascinante e, apesar de eu ter um razoável conhecimento técnico de acionamentos elétricos para tração de transporte, eu não sei dizer o que é que pode mudar exatamente, a nível sensorial humano, quando se dirigir uma motocicleta elétrica que, apesar de se mover com uma agilidade equiparável e até de melhor performance dinâmica do que as motos tradicionais, quase não emite ruido sonoro algum. Eu venho estudando e falando mais sobre os carros, porque o mundo fala mais sobre carros do que sobre motocicletas mas, eu confesso, que a minha curiosidade e expectativa com a experiência pessoal de dirigir uma moto elétrica, é ainda bem maior do que foi com o carro elétrico.

BMW C evolution Electric Scooter 2012 (PROTÕTIPO)

A produção comercial atual (novembro de 2012) já apresenta várias marcas e modelos, tanto de Motos quanto de Scooters elétricos disponíveis em diversos mercados ao redor do mundo.

O conceito de "motos elétricas" não é uma ideia nova, pois as primeiras referências a motociclos eléctricos podem ser encontrados nos registros de patentes norte-americanos desde 1860. Todavia, apesar dos muitos esforços de pioneiros e mesmo ao menos uma tentativa de fabricação em massa (no caso do Scoot'Elec Peugeot, que foi uma motoneta elétrica produzida pela Peugeot na França entre 1996 e 2006), ela só passou a ter um maior impulso comercial a partir do ano de 2000, quando verificou-se que, com as baterias de íons de lítio e conjuntos de acionamentos e motores elétricos de mais alto desempenho e rendimento, que vinham sendo introduzidos às motocicletas, visando originalmente aplicações militares, acabaram por resultar, também, em produtos comercialmente mais viável.

Sem um escapamento, motocicleta elétrica de arrancada Killacycle fritando os pneus.

Em 2007 uma Killacycle, motocicleta com motor elétrico construída com o propósito especifico de corridas de arrancada, modelo A123, movida a bateria de íons de Li (LiFePO4), definiu um novo record mundial para o quarto de milha (arrancada de 400 metros) que foi percorrido no tempo de 7,824 s, a uma velocidade média de 168 mph (270 km / h) em Phoenix, Arizona, EUA.

A partir de 2009 começou a crescer nos EUA, tanto em número, quanto em importância, os eventos esportivos relacionados com motos elétricas, como a primeira edição de "As 24 Horas de Electricross", o primeiro evento corrida de resistência para motos elétricas do tipo fora de estrada (motocross) e, igualmente, a primeira edição do "Grande Prêmio Radical Contra o Relógio", o TTXGP, idealizado por Azhar Hussain, em 2008.

Este ultimo novo evento, de nível internacional, ocorreu inserido num evento maior que foram as corridas da ilha de Man 2009, realizadas no circuito de 37,733 milhas (60,725 km) especial para motocicletas de corrida "movidas, sem a utilização de combustíveis à base de carbono e que emitem zero de tóxicos / nocivos".

Para 2010 o evento foi substituído por TT Zero, também criado para  motocicletas de emissões zero. Em 2010, Hussain organizou corridas de motocicletas elétricos na América do Norte e Europa, que culminaram em um campeonato mundial em Albacete, na Espanha. A série se expandiu para incluir Austrália em 2011, juntamente com corridas nos Estados Unidos e Europa.

Em 2010, a ElectroCat foi a primeira motocicleta elétrica a subir a montanha Pikes Peak, a 16 km a oeste de Colorado Springs,  no Condado de El Paso, Colorado, EUA.e definir um tempo recorde de subida no Internacional Pikes Peak Hill Climb.

Motocicletas elétricas incluem as marcas: Zero DS, Brammo Empulse, Native S, Moto Czysz E1PC e Vectrix scooter.

Apesar de estar relacionada a uma indústria e mercado, ambos ainda incipientes, as motocicletas elétricas estão começando a ganhar uma posição no mercado e a chamar cada vez mais atenção. Como os custos já começam a cair e a tecnologia das baterias continuamente a melhorar, é provável que você se veja mais e mais diante destes tranquilos veículos de duas rodas, seja rodando pelas estradas ou mesmo fora delas.

Em 2012 a empresa austríaca KTM Sportmotorcycle AG apresentou durante o EIMCA (Milan Motorcycle Show) a versão de produção da motocicleta elétrica fora de estrada Freeride E: uma máquina sem ruídos, leve e ágil.

Como está agora, do mesmo modo que ocorre na questão dos carros elétricos, o maior obstáculo para o sucesso comercial das motocicletas elétricas é a autonomia. Enquanto suas primas bebedoras de gasolina  podem viajar algumas centenas de quilômetros com um tanque, as motocicletas elétricas estão lutando para se aproximar da metade da autonomia delas.

No entanto, as motocicletas elétricas já estão em vantagem em termos de custo de abastecimento que é bem mais baixo, além dos custos de manutenção que também tendem a ser menores.

Apenas pequenos fabricantes estão levando a cabo a fabricação de motocicletas elétricas neste momento da história, o que faz com que se abra um amplo e atraente leque de expectativas e de oportunidades, mas nenhum dos grandes fabricantes está ignorando esta nova tecnologia e muitos deles têm os seus projetos e protótipos.

Em Outubro último passado (2012), a Zero Motorcycles apresentou a sua linha 2013, brandindo cinco novos modelos: a S, DS, XU, MX e um novo modelo de rua, a FX.

Atualizadas com a mais avançada tecnológica, a. Zero garante ter alcançado um aumento médio de 99% energia armazenada nas baterias de todos os modelos, com a emblemática Zero modelo S sendo capaz agora de alcançar uma alegada autonomia de 137 milhas (220 km) com uma única carga de bateria.

Zero modelo S

Para atingir isso, a linha da Zero foi completamente redesenhada, revisando os quadros de cada máquina para proporcionar uma melhor ergonomia, facilitando a integração do novo hardware. Os motores refrigerados a ar Z-Force,  também são totalmente novos este ano, e são alimentados através de conversores de 2,8 kW.h a 11,4 kW.h dependendo do modelo da moto.

Com uma autonomia de 200 km, velocidade final de 153 km/h e um tempo de carga possível de uma hora, a Zero modelo S vem construindo um forte argumento para a viabilidade de motociclos elétricos. (ver o review completo em 2013 Zero Motorcycles Lineup).

Brammo Empulse R

Já a Brammo tem provocando o mundo com suas motocicletas elétricas modelos Empulse e Empulse R há mais de dois anos. Gozando de garantias de desempenho de 100 mph (160 km/h) e 100 milhas (160 km) de autonomia por carga, que as tornam bastante competitivas, a um preço de varejo de US$ 18.995 para a Empulse R, que custa dois mil dólares a mais do que a Empulse básica e apresenta suspensão totalmente ajustável e peças de fibra de carbono. Um review completo dessa moto pode ser encontrado em 2013 Brammo Empulse R Review - Video).

Geralmente, a fonte de energia para o motor elétrico das motos e scooters elétricos tem sido baterias, notadamente, nos últimos anos em que estas máquinas vem se tornando produtos comerciais, as baterias de íons de lítio mas, no contexto paralelo do desenvolvimento da tecnologia das denominadas células combustíveis, criou-se, também, vários protótipos (não comerciais). Alguns exemplos são: a ENV (Emission Neutral Vehicle) da Intelligent Energy, que é um protótipo de moto elétrica alimentada por uma célula de combustível de hidrogênio, a scooter da Honda com o Honda FC Stack, e a Yamaha FC-Aqel. Além disso, motocicletas com alimentação de tração híbrida (combustível + elétrico) estão disponíveis. Alguns exemplos são a Ecycle e a Yamaha Gen-Ryu (protótipo conceitual).

As motocicletas elétricas (de rodas) geralmente são diferenciadas das bicicletas elétricas e ciclomotores (ciclomotores c/  pedal) pela velocidade final que podem desenvolver, com as motos atingindo maior velocidade, geralmente superior a 30 mph (cerca de 50 km/h). Todavia, esta linha divisória tem se tornado cada vez mais tênue, devido ao estilo, ao marketing, opinião pública, tornando-se cada vez mais difícil de estabelecer uma exata diferenciação entre bicicletas elétricas e motocicletas elétricas.

Alguns modelos de bicicleta elétrica assumem a forma de scooters ou motos pequenas, porém mantendo características de porte e de faixas padrão das bicicletas elétricas (e-bikes) comuns, mas incrementadas com revestimentos plástico ou metálicos, sistemas de iluminação, indicadores e luzes de freio, e velocímetros. Estas são, no entanto, ainda classificadas como e-bikes na maioria das áreas. No entanto, as polêmicas, principalmente aquelas relacionadas às questões de ordem regulamentária de trânsito, tendem a se acirrar ainda mais, como tem acontecido em países como o Brasil.

Para mais detalhes veja: ABVE envia proposta para regulamentação dos veículos elétricos de duas e três rodas 

O esquema básico de um sistema de tração elétrica (powertrain) de uma moto ou scooter é, de maneira geral, semelhante ao dos carros elétricos, diferenciando, principalmente pelo porte, que tende a ser menor.

Alguns dos subsistemas (dispositivos) eletroeletrônicos de potência típicos empregados na constituição do sistema de tração de motocicletas elétricas (da Mission One). Da esquerda para a direita:  1- Motor Elétrico CA de Imãs Permanentes, 2- Controlador (Inversor) do Motor , 3- Unidade de Potência Controladora de Carregamento Embarcado, 4- Módulo de Bateria de  Íons de Lítio. Nota: 2 e 4 são arrefecidos por  refrigerante líquido.

Até 31/11/2011, as motos "amigas do meio ambiente" tinham os mesmos status e direitos dos VEs nos Estados Unidos, mas os benefícios federais foram suspensos para motocicletas elétricas, desde de 01/01/2012, apenas alguns incentivos estaduais na Califórnia foram mantidos. Agora o governo norte-americano, já pensa em voltar oferece incentivos a possíveis compradores de motocicletas elétricas. Segundo um projeto de lei, a taxa estabelecida foi de 10% em relação ao preço da moto, mas foi decretado um teto de US$ 2.500 de incentivo.

A medida tenta diminuir o preço das motocicletas elétricas nos Estados Unidos, já que chegam a custar mais cara que motos "convencionais". Com o crescimento dos pontos de recarga por todo o país, esse incentivo visa estimular a indústria e, claro, as pessoas a comprar um veículo ecologicamente correto.

ETANOL: Combustível ecologicamente correto ?!?

Então vamos, mais uma vez, a contra gosto, fazer uma postagem com conteúdo de cunho menos técnico e mais político, pois vivemos num pais com uma sociedade onde em tudo, prevalece, essencialmente, a política.

Segundo a Petrobras, o ETANOL é um combustível "ecologicamente correto" pois, segundo ela, o etanol não afeta a camada de ozônio já que é obtido a partir da cana-de-açúcar, que ajuda na redução do gás carbônico da atmosfera através da fotossíntese nos canaviais.

Segundo o CTBE (Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol), mais ecológico e autossuficiente, o etanol brasileiro carece de incentivos federais. Eles alegam que, por causa disso, o Brasil, que pretendia ser um grande exportador do combustível ecológico, se viu obrigado a importar a "versão americana".

No entanto, eles também  reconhecem que, se hoje o etanol, produto genuinamente brasileiro amarga uma crise, antes, ele já chegou a ser "modelo internacional". Todos nós sabemos que o etanol foi lançado comercialmente, em larga escala, a mais de 30 anos (começou mais fortemente a partir de 1981) e consumiu, sim, grandes volumes de incentivo no passado, com enfase, sobretudo, na indústria canavieira de Estados como Alagoas e São Paulo.

Mesmo assim, ele não logrou atingir uma competitividade adequada no passado, quando o único competidor era a gasolina e, não creio que será agora, na ERA DOS VEÍCULOS ELÉTRICOS, que ele logrará fazê-lo.

Entretanto, tasca o Brasil a se meter novamente em uma roubada, a fim de, mais uma vez, produzir privilégios para grupos que, antes, já se mostraram n vezes incompetentes:

O novo regime automotivo, anunciado no dia 4 de outubro pelo Governo Federal, deve estimular (na  verdade, voltar a estimular) o desenvolvimento de tecnologias que melhorem a eficiência de motores movidos a etanol no Brasil, que estacionou e vem até regredindo nos últimos anos. Enquanto o rendimento dos motores movidos a gasolina evoluiu muito nos últimos anos, a eficiência dos motores a álcool caiu, avaliaram especialistas em evento do BIOEN-FAPESP.

A avaliação foi feita por pesquisadores participantes do “Workshop Internacional sobre Aplicações do Etanol para Motores Automotivos”, realizado no mesmo dia 4 de Outubro de 2012, na FAPESP (Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo).

A nova onda propaganda é forte, principalmente na mídia televisiva e Internet, usando atores de peso como Rodrigo Sant'Anna, Leonardo Miggiorin, Eri Johnson, Danielle Winits e Ellen Roche, que apresentam, em clima de campanha pessoal, o Etanol, que agora ganhou a alcunha de "Combustível Completão":

Conforme determinado na Resolução da ANP (Agência Nacional de Petróleo) nº. 36, o etanol anidro combustível (AEAC), que é adicionado à gasolina, recebe a adição de um corante laranja enquanto que o etanol hidratado combustível (AEHC) deve apresentar-se "límpido e incolor".

Em atendimento ao artigo 13 desta Resolução (retificada pela Resolução nº 39, Art. 2º) fica estabelecida a obrigatoriedade dos revendedores varejistas de combustíveis automotivos fixarem nas bombas de AEHC, para perfeita visualização do consumidor, adesivo com logotipo da ANP com os seguintes dizeres em letras vermelhas Arial tamanho 42 em fundo branco: 

"Consumidor, este etanol combustível somente poderá ser comercializado se estiver límpido e incolor." Denúncias: 0800-900-267."

Apesar de toda a boa propaganda sobre os combustíveis ecologicamente corretos, dois dados especialmente curiosos sobre a atuação da Petrobras, os quais eu obtive por meio da fonte http://www.brasilagro.com.br, são os seguintes:

• No período de 2009 a 2013 a Petrobras planejou investimentos da ordem de US$ 174,4 bilhões. No entanto, desse montante, apenas 2% seria destinado ao chamados "combustíveis verdes", no qual o etanol se inclui. O índice e o valor mencionados estão inseridos ao denominado Plano Estratégico 2020 da Petrobras, que previu metas agressivas para toda a corrente década. Quando 2020 chegar, a Petrobras espera, com isso, figurar entre as cinco maiores empresas integradas de energia do mundo;

• O consumo de petróleo tem crescido 2% ao ano, no Brasil, ao contrário do panorama vislumbrado no restante do mundo, onde tal consumo passou a apresentar constante queda, envolvendo cada vez mais países;

Todavia,  não é sobre a adição de corante (desnecessário e que "cheira" a maquiagem de característica de produto) ao etanol que eu quero falar, nem sobre o sucesso dos investimentos da Petrobrás, nem tão pouco quero falar, agora, de "eficiência energética de motores",  ou mesmo traçar paralelos comparativos entre os sistemas de "powertrain" de veículos com motores a explosão e com motores elétricos (para isso, veja inúmeras postagens anteriores já existentes neste mesmo blog: Como Comparar Custos de Consumo entre Veículos a Combustão e Veículos Elétricos - Parte 1/3).

Eu nem mesmo estou preocupado com "apenas mais uma erro" na condução de políticas sobre tecnologias / indústria e economia do nosso governo federal pois, eu já me calejei bastante a elas mas, eu quero, sim, tratar de um outro fato, que a Petrobras não gosta, sequer, de mencionar em seus anais e registros.

Ocorre que, no início de agosto de 2009, a 2ª Turma do STJ (Superior Tribunal de Justiça) manteve a decisão judicial que passou a proibir a queimada de palha ou folhas como método preparatório para colheita de cana-de-açúcar, no interior de São Paulo.

Isso mesmo, na época a medida judicial afetou apenas o Estado de São Paulo, uma vez que a proibição foi estabelecida no julgamento de uma ação civil pública proposta pelo próprio MP-SP (Ministério Público de São Paulo), com o direto objetivo de proteger o meio ambiente e a saúde dos trabalhadores que fazem o corte da planta.

Além de vetar a queima da cana-de-açúcar, a Justiça paulista condenou produtores a pagar indenização correspondente a 4.936 litros de álcool por cada alqueire eventualmente queimado. A decisão foi contestada, em recurso interposto pelos produtores, mas o entendimento da primeira instância foi mantido pelo TJ-SP (Tribunal de Justiça de São Paulo). 

Mesmo em se tratando do supostamente "Estado mais desenvolvido do Brasil", social e economicamente, ainda assim, descontentes com o resultado do julgamento, os produtores ingressaram com outro recurso no STJ alegando que a decisão violava o artigo 27 do Código Florestal Brasileiro previsto na Lei 4.771/65. 

Segundo o STJ, o dispositivo proíbe o uso de fogo em florestas e outras formas de vegetação, mas prevê uma exceção: autoriza o emprego de fogo se peculiaridades locais ou regionais justificarem tal prática em atividades agropastoris e florestais. Na última hipótese, a lei ressalva que deve haver permissão do Poder Público para a realização da queimada em canaviais em qualquer canto do Brasil. 

Nas razões do recurso, os produtores fizeram uma interpretação extensiva do Código Florestal, argumentando que o artigo 27 abrangeria, não somente as queimas relativas a atividades culturais de comunidades protegidas, mas também práticas comerciais organizadas e estruturadas para a produção de insumos em massa. 

Seguindo precedentes do tribunal e acolhendo os fundamentos do voto do relator do recurso, ministro Humberto Martins, os demais integrantes da 2ª Turma do STJ, na  época, entenderam que, considerando a necessidade de o desenvolvimento ser sustentável, há hoje em dia instrumentos e tecnologias modernos que podem substituir as queimadas, sem inviabilizar a atividade econômica industrial. 

Em seu voto, o ministro relator explicou que a exceção prevista na lei tem o objetivo de compatibilizar dois valores protegidos pela Constituição: o meio ambiente e a cultura, esta última compreendida como o “modo de fazer” de determinada comunidade.

Em outras palavras, a  decisão do STJ passou a cobrar do Estado de São Paulo, o começar a "Dar o Exemplo" para que, paulatinamente, o Brasil todo venha, um dia, a desenvolver uma cultura que "admita", de uma  vez por todas, que algum investimento a mais deve ser sempre considerado, a  fim de proteger, verdadeiramente, o meio ambiente.

No entanto, as palavras atuais da Petrobrás: "O ETANOL é um combustível ecologicamente correto", antecipam um  futuro como se ele já estivesse presente, enquanto, na verdade, ele ainda nem começou e parece estar distante.

O fato é que as queimadas continuam a ser empregadas como método preparatório para colheita de cana-de-açúcar, não só no interior do estado de São Paulo, como também em outros Estados do Brasil, notadamente naqueles onde os canaviais são cultivados intensamente.

Então eu pergunto ao leitor: Você já viu uma queimada em canavial? Você tem alguma noção da quantidade de Carbono, por hectare de canavial queimado, que é lançado na atmosfera?? Pois eu lhe adianto, asseverando que, tanto as imagens violentas, quanto os efeitos atmosféricos nocivos, quanto os riscos para a fauna e a flora circunvizinha, de uma queimada de canavial, são todos terríveis!

Isso faz do ETANOL (ao menos no Brasil), um combustível,  ainda, em NADA ECOLÓGICO (e menos ainda, politicamente correto): cerca de 70% da safra brasileira de cana de a açúcar vai para o etanol.

Para quem vive nos centros urbanos e nunca teve a oportunidade de ver, ao  vivo e a cores, uma queimada de um canavial qualquer, segue algumas imagens, as quais foram colhidas a esmo pela Internet:

Pela péssima relação que a atividade canavieira (seja para qualquer fim mas, principalmente, devido ao ETANOL) tem  com as questões de sustentabilidade e de meio ambiente, foi que, graças a bom Deus, o STJ, acertadamente, sustentou, que a interpretação do dispositivo do Código Florestal que dá margem às queimadas, não pode abranger atividades agroindustriais ou agrícolas organizadas porque, quando há formas menos lesivas de exploração, o interesse econômico não pode prevalecer sobre a proteção ambiental. 

Para o relator de lei que obrigou São Paulo a dar o exemplo, ao ressalvar as peculiaridades locais e regionais, a lei procura proteger de violações a cultura, o modo de vida e a forma de produção agrícola das comunidades. 

O magistrado, argumentou que, não é a atividade industrial a destinatária da exceção legal, uma vez que o setor possui os instrumentos adequados para exploração da atividade agrícola, sem causar grandes danos ao meio ambiente. 

Para fundamentar seu voto, o ministro Humberto Martins, por exemplo, se valeu de informações de diversas ciências relacionadas à área ambiental. “As ciências relacionadas ao estudo do solo, ao estudo da vida, ao estudo da química, ao estudo da física devem auxiliar o jurista na sua atividade cotidiana de entender o fato lesivo ao Direito Ambiental.” , observou ele. 

Citando estudo de um engenheiro florestal do Paraná, o ministro ressaltou que a queima da palha da cana-de-açúcar é extremamente danosa à saúde e ao meio ambiente.

As queimadas consistem em atear, deliberadamente, fogo no canavial, a fim de obter a redução, por destruição (uma reação de oxi-redução violenta) de cerca de 30% da biomassa (folhas secas e folhas verdes), que não interessam à indústria do açúcar e do álcool, e que podem agredir a pele do trabalhador que não esteja devidamente equipado e ferramentado para a árdua tarefa de colheita.

O Pró-Álcool ou Programa Nacional do Álcool foi um programa de substituição em larga escala dos combustíveis veiculares derivados de petróleo por álcool, criado em 14 de Novembro de 1975 pelo decreto n° 76.593 e financiado pelo governo do Brasil a partir de 1975 devido a crise do petróleo em 1973 e mais agravante depois da crise de 1979.

No meu entender, é alarmante constatar que, passados mais de 35 anos, ainda é pequena a  participação de maquinários adequados para a colheita (como o que aparece na foto a seguir) na indústria canavieira do açúcar e do álcool, até mesmo no "avançado" Estado de São Paulo. É prova inconteste de incompetência do setor agro-industrial canavieiro, derivada da falta visão, carência de obrigatoriedades legais e excesso de ganância, típicos de uma "econômica sustentada", porém  nada sustentável.

No processo realizado pela colheitadeira mecânica, palhas e folhas são devolvidas ao solo, realimento de nutrientes o sistema de cultivo.

A queima da palha e das folhas libera enormes quantidades de gás carbônico e outros gases na atmosfera, todos altamente nocivos à saúde. Entre o coquetel de substâncias químicas liberados destacam-se os HAPs (Hidrocarbonetos Aromáticos Policíclicos), componente, sabidamente, altamente cancerígeno.

De acordo com estudo realizado pela Unesp (Universidade Estadual Paulista), foi constatado um aumento de HPAs no organismo de cortadores de cana e no ar das imediações de canaviais durante a época de safra da planta. Na safra, quando cortam cana queimada, os trabalhadores ficam expostos à fumaça da queima. 

É evidentemente natural que trabalhadores não queiram ficar com a  pele toda ralada pelas folhas e palhas mas, eles próprios ainda não têm a  devida consciência do grau de  perigo dos gases emitidos pela queima, aos quais eles próprios estão submetidos, e de outros efeitos colaterais nocivos a fauna e  flora.

Informações dos autos do processo do STJ, também mostraram que as condições ambientais de trabalho do cortador de cana queimada são muito piores que as condições de corte da cana crua, pois a temperatura no meio de um canavial queimado, fica mais elevadas até por alguns dias, e pode chegar, como comumente chega, a mais de 45ºC, durante a operação da colheita, temperatura absurda, limítrofe à manutenção da vida animal da quase totalidade dos mamíferos.

Além disso, a fuligem do insumo penetra na corrente sanguínea do trabalhador por meio da respiração. Substâncias cancerígenas presentes na fuligem já foram identificadas na urina de cortadores. 

As queimadas também causam grande impacto sobre a fauna. Grande número de animais silvestres encontra abrigo e alimento em meio ao canavial, formando ali um nicho ecológico.

Informações da polícia ambiental de São Paulo revelam que, após as queimadas nos canaviais, são encontrados muitos animais mortos, moribundos ou abalados pelo calor, fumaça e fogo.

Portanto, saibam todos que, perlo menos no Estado de São Paulo, as queimadas estão Proibidas por Lei. presenciando uma, denuncie, imediatamente, às autoridades locais (e, por que não, concomitantemente, meta o trombone nas redes sociais).

Todos nós devemos ficar de olho vivo nisso. Leia Também: Queima da palha da cana-de-açucar