KERS - Fórmula 1 a pilha ou a fricção?

2009 vai ser um ano de mudanças na F1. Grandes mudanças. Já não bastasse a volta dos slicks e o fim dos penduricalhos aerodinâmicos, que devem melhorar as brigas na pista e tornar os carros mais bonitos, também teremos a introdução do KERS (Kinetic Energy Recovery System/Sistema de Reaproveitamento de Energia Cinética). Nós meros mortais pouco sabemos sobre o KERS e muita bobagem vem sendo dita inclusive na TV. O que basicamente se sabe e que ele dá choque (BMW) e que explode (Red Bull).

O KERS é uma forma de reaproveitar a energia perdida nas frenagens e usá-la como potência extra para o carro. Usando o movimento das rodas no momento que o piloto pisa no freio para gerar energia, armazená-la num dispositivo e aplicar essa energia novamente nas rodas em momento da aceleração.

O mais legal de tudo isso e que existem várias formas de se aplicar isso e as equipes estão trabalhando em projetos diferentes. Adorava a época que os motores eram liberados. V12, V10, V8, W16, H8. Um motor poderia ser melhor numa pista, mas não era em todas. Isso equilibrava a disputa. A beleza esta nas diferenças. Imagine se todas as mulheres fossem iguais. Todas seriam igualmente belas, mas nenhuma seria mais que a outra. E também apareceriam alguns dizendo que todas são feias. Dou como exemplo a Stock V8, todos iguais, todos horríveis iguais, nenhum mais, nenhum menos.

A princípio a maioria das equipes trabalham com soluções elétricas. Um gerador é acoplado ao sistema de transmissão que no momento da frenagem acumula energia em uma bateria e essa aciona um motor elétrico também acoplado ao sistema de transmissão ao comando do piloto. Esse motor pode gerar no máximo 80 cavalos por no máximo 6,67 segundos por volta segundo o regulamento da FIA. São 80 cavalos a mais em um motor que não chega a 800 cavalos, ou seja, mais de 10% de ganho em quase 7 segundos. Como na maioria dos circuitos atuais o tempo de volta varia em torno de 70 a 80 segundos podemos dizer que são 10% também do tempo. Ou seja, o ganho é significativo. O problema é que esse sistema é pesado, principalmente as baterias e na f1 mais é mais. Mais peso, mais lento.

Esse sistema acima seria um F1 a pilha, só que também existe uma solução a fricção. Engenheiros ingleses desenvolveram um dispositivo que acumula energia cinética em um volante que gira numa câmara a vácuo, apelidado de Flybrid. O volante em forma de disco é acoplado a um câmbio CVT (Continuously Variable Transmission/Transmissão Continuamente Variável) que e acoplado ao sistema de transmissão. Quando as rodas freiam o CVT é acionado fazendo girar o volante a até 100.000 rpms. Ao comando do piloto o câmbio CVT é acoplado ao sistema de transmissão transferindo o movimento do volante para as rodas. É igual o funcionamento do carrinho de fricção. Os desenvolvedores dizem que o aproveitamento de energia é de 70% contra 40% do sistema elétrico que tem que transformar movimento em eletricidade e depois eletricidade em movimento, perdendo eficiência, no sistema Fybrid a energia é acumulada em forma de movimento e não requer conversão e o sistema inteiro é muito mais leve.

Ao que parece a Williams deve usar esse sistema e também uma outra equipe que pode ser a McLaren ou a Renault, afinal os engenheiros são ex-funcionários a empresa francesa.

Vale lembrar que o KERS é permitido e não obrigatório para 2009. Acho que talvez nenhuma equipe vai usá-lo na primeira prova de 2009 mas me arrisco a dizer que ninguém vai chegar no final do ano sem ele.

A cura para o mal de Parkinson

Uma técnica para tratar os sintomas do mal de Parkinson com suaves impulsos elétricos na medula espinhal teve sucesso num experimento com camundongos e poderá ser testada em humanos já em 2010. O método, descrito em estudo no periódico "Science", foi ideia do neurocientista paulista Miguel Nicolelis, da Universidade Duke, da Carolina do Norte (EUA). É a segunda vez na história que o trabalho de um brasileiro é destaque de capa da publicação centenária. AAAS Capa da revista "Science" traz mapa cerebral de roedor doente A técnica, idealizada por Nicolelis e desenvolvida pelo chileno Romulo Fuentes, consiste em conectar um pequeno eletrodo --uma lâmina de metal-- na coluna dos animais e ligá-lo a uma bateria que dispara impulsos elétricos com uma frequência controlada. Nos roedores, a estratégia conseguiu reverter os sintomas de Parkinson, doença degenerativa que afeta a habilidade motora das pessoas e causa tremores. Como a aplicação de eletrodos na medula já se provou segura para tratamento de dor crônica em humanos, o uso da técnica contra Parkinson pode sair da fase experimental para a clínica mais rápido. E, a partir de agora, as pesquisas provavelmente serão feitas no Brasil. A primeira instituição a dar continuidade à técnica será o Instituto Internacional de Neurociências de Natal, que Nicolelis ajudou a fundar e acaba de contratar Fuentes. "Nossa perspectiva é fazer o teste em quatro a seis macacos neste ano e, se os resultados forem iguais aos de camundongos, já partir para os primeiros estudos clínicos [em humanos]", disse Nicolelis à Folha. "O equipamento que será usado futuramente é totalmente implantável. Esses estimuladores têm sido usados há anos na tentativa de tratar dores crônicas, e a tecnologia já está desenvolvida. É só questão de usar a frequência correta, a corrente correta e o padrão de estimulação para Parkinson." A nova técnica tem o potencial de substituir a chamada estimulação cerebral profunda, procedimento que hoje costuma ser o último recurso para pacientes em estágio avançado da doença. A técnica é um procedimento muito invasivo. "Você tem de entrar dez centímetros no cérebro e existe 5% de risco de sangramento que pode ser fatal", explica Nicolelis. "Além disso, só 25% a 30% dos pacientes que estão em estado avançado conseguem suportar essa cirurgia". O novo mecanismo é de aplicação mais simples do que um marca-passo cardíaco, diz o cientista. Conexão epilepsia Segundo o cientista brasileiro, a ideia de usar essa técnica veio de estudos que ele mesmo realizara sobre epilepsia. "Há dois anos, nós começamos a registrar a atividade do cérebro de animais parkinsonianos, e eu percebi que ela era virtualmente idêntica à das crises epilépticas que nós tínhamos estudado dez anos atrás", conta. Encontrando um ponto correto para aplicar os impulsos elétricos na coluna dos animais, o grupo de pesquisadores conseguiu amenizar os sintomas da doença, assim como havia feito com a epilepsia. Os pesquisadores explicam que, apesar de as duas doenças não terem uma origem comum, parte dos circuitos nervosos que elas afetam é o mesmo, por isso há uma afinidade entre os mecanismos delas. Nicolelis explica que por trás do mal de Parkinson há um fenômeno em que os neurônios do sistema motor entram todos em sincronia, disparando ao mesmo tempo. "Todos os músculos tentam se contrair ao mesmo tempo, e o resultado final disso é que você não consegue fazer nada." Dose reduzida Outra vantagem do novo tratamento, diz Nicolelis, é que ele permite prolongar a eficácia da L-dopa, a droga usada para barrar os sintomas da doença nos estágios iniciais. O grande problema da L-dopa é que ela perde a eficácia à medida que o paciente a ingere. Mas, quando foi usada em conjunto com a estimulação elétrica da medula, melhorou ainda mais o estado dos roedores, mesmo com a dose da droga reduzida em 80%. O que a L-dopa faz é recuperar o nível cerebral de dopamina, molécula transmissora de impulsos nervosos que nos parkinsonianos é escassa, diz Nicolelis, entusiasmado com a aceitação da pesquisa. "A capa da "Science" é o pináculo de qualquer publicação que um cientista pode ter."

Boate Ecológica

A sustentabilidade acaba de ficar mais 'na moda' entre os ingleses. Na última semana, a pista de dança do Bar Surya, no bairro de King's Cross, em Londres, ganhou um piso especial capaz de gerar energia elétrica à partir do movimento dos 'baladeiros'.
O piso de dança utiliza uma tecnologia chamada de piezoelétrica, na qual cristais de quartzo e cerâmica produzem energia quando são pressionados.

É o principal destaque do projeto Club4Climate, que também inclui a venda de bebidas e alimentos orgânicos, a utilização de dutos de ar para reduzir a necessidade de ar condicionado e o uso de privadas com com consumo reduzido de água. Trata-se da primeira pista do gênero na Inglaterra. Há cerca de um ano, o projeto foi testado em uma danceteria em Rotterdã, na Holanda. No Bar Suria, cerca de 60% da energia consumida é gerada pela pista de dança. Os outros 40% virão de uma turbina eólica e painéis de energia solar. Caso a produção supere a necessidade, o resto será distribuído para residências na região. O 'ecologicamente correto' não acaba nas instalações do Surya. Quem entra, é obrigado a assinar um manifesto com dez princípios contra o devastamento e a destruição do planeta. Quem vai para a balada à pé ou de bicicleta, pode entrar de graça. E, quem vai de carro, é estimulado a trocar de meio de transporte na próxima vez.

Empresa israelense quer transformar tráfego em fonte de energia

Para isso, geradores devem ficar embaixo das rodovias e trilhos.

Equipamento produz eletricidade com a pressão dos pneus dos veículos.

Uma nova companhia israelense do setor de energia quer transformar o tráfego da hora do rush em fonte de eletricidade. A Innowattech, companhia de energia afiliada ao Instituto de Tecnologia Technion de Israel, informou que geradores especiais instalados embaixo das rodovias, estradas de ferro e trilhos podem armazenar energia suficiente dos veículos que transitam nas vias para produzir eletricidade em massa.

Os geradores contêm material que produz eletricidade mediante a aplicação de força mecânica, como a pressão dos pneus dos carros de passagem. O processo, conhecido como piezeletricidade, tem sido usado há anos em pequena escala, incluindo aparelhos como churrasqueiras e pisos de danceterias que acendem a cada passo.

Uri Amit, presidente da Innowattech, afirmou que a tecnologia da companhia será a maior aplicação de piezelétrica até agora, com uma única faixa de um quilômetro de estrada fornecendo até 100 quilowatts de eletricidade, energia suficiente para abastecer cerca de 40 casas.

A tecnologia tem suas limitações, já que pode coletar um fluxo estável de eletricidade somente de estradas e trilhos agitados. Mas Amit disse que, em todo caso, o pico de demanda energética da manhã e da noite coincide com tráfego pesado do começo e do final de um dia útil. "Nós podemos produzir eletricidade em qualquer lugar onde haja uma estrada agitada usando energia que normalmente é desperdiçada", explicou Amit.

Ele acrescentou que o primeiro programa piloto deve começar nos próximos meses em uma faixa de 30 metros de uma rodovia fora de Tel Aviv, e que projetos similares de âmbito internacional podem surgir em 2010.

Efstathios Meletis, presidente do Departamento de Engenharia e Ciência de Materiais da Universidade do Texas, em Arlington, afirmou que a tecnologia da Innowattech era "uma ideia que teoricamente poderia executada". Mas problemas, disse ele, podem surgir na implementação e coordenação necessárias para enterrar os geradores nas vastas rodovias e trilhos ferroviários.

Trabalho nas estradas

Um dos obstáculos foi encontrar um modo de acondicionar os geradores para que sejam eficazes quando enterrados nas estradas. O cientista-chefe da companhia, Eugeny Harash, desenvolveu um recipiente que age como asfalto. Os geradores são então colocados na rodovia durante trabalhos de manutenção programados em 30 centímetros quadrados.

"Os asfalto é elástico e a pressão de cada pneu é apanhada pelo gerador, que é enterrado a cerca de 3 centímetros abaixo da superfície da estrada", disse Harash. "Os motoristas nem mesmo sentirão uma diferença". O material piezelétrico dura pelo menos 30 anos, bem mais do que a maioria das rodovias, completou ele.

A companhia informou que a meta do custo de geração é de US$ 0,03 a US$ 0,10 centavos por quilowatt/hora, dependendo da intensidade do tráfego

Efeito piezelétrico

Esse video explica como se dá o efeito piezelétrico tema do nosso trabalho de PI deste semestre.