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O futuro da mobilidade: Soluções imediatas para combater o aquecimento global

August 9th, 2010 Rodrigo Souza 5 comments

Carro Conceito da BMW

Conforme já foi apresentado neste blog, no texto do Rodrigo Fernandes, ainda há discussões sobre o que é real no aquecimento global. Podemos até, em um exercício de imaginação, dizer que no contexto atual o aquecimento global serve como desculpas dos países desenvolvidos para frear a economia dos países em desenvolvimento, principalmente do grupo conhecido como BRIC, que engloba as principais potências emergentes, sendo elas Brasil, Rússia, Índia e China.

Independente do que há de real nos fatos, existe uma oportunidade única para evolução tecnológica, tendo em vista que os grandes saltos que a humanidade deu, foram dados quando houve alguma adversidade, como por exemplo nas guerras. Hoje você pode viajar em aviões a jato ou comer comida enlatada graças a esse desenvolvimento adverso. Sendo assim, o Carbono é nosso inimigo, e um dos principais vilões dessa história é o carro.

Algumas soluções para o futuro, que estão sendo aprimoradas, já foram apresentadas em posts anteriores, mas se for para esperar essas soluções, talvez seja tarde demais. É necessário algo que possa ser utilizado agora. Políticas públicas para transporte de massa é algo que todo governante deve pensar, mas se eu não quiser abrir mão do meu conforto e privacidade? Se eu quiser continuar a usar meu carro sem achar que estou abusivamente agredindo o meio ambiente? A industria automobilística está se movendo para te atender.

Bem verdade que forçada por leis mais rígidas, os carros que teremos em um futuro bem próximo serão resultado de um trabalho árduo dos departamentos de engenharia, visando o aumento da eficiência energética, reduzindo o consumo de combustível, e consequentemente, reduzindo a emissão de gases estufa na atmosfera. Sendo assim é bem provável que algumas dessas soluções estejam presentes no seu futuro automóvel:

Sistema start/stop:

Já presente em alguns veículos de luxo, é um sistema perfeito para cidades, pois consiste em desligar o motor quando está parado no sinal ou em um anda-e-para característicos dos grandes centros urbanos. Através de sensores localizados nos pedais e no câmbio, quando o motorista toma a ação de arrancar com o veiculo novamente, o sistema religa o motor, evitando consumo de combustível enquanto parado, isso sem precisar de alguma ação a mais do motorista. Você pode simular isso desligando seu carro na ignição, mas com certeza será xingado por algum apressadinho se seu carro não ligar de primeira, coisa que não tem risco de acontecer com esse sistema.
Aliado a um sistema hibrido, com motores elétricos, é uma solução interessante.

Aerodinâmica:

Basta olhar para projetos antigos para perceber que aerodinâmica não era uma preocupação. Estilo como nos carros dos anos 50 ou funcionalidade como na Uno e na Kombi eram os objetivos do departamento de design das empresas. A aerodinâmica só era uma preocupação em carros esportivos e de competição, mas os próximos carros necessitarão de uma total integração do design com a engenharia, para a escolha de um projeto funcional, belo e aerodinâmico. Um carro que corta melhor o ar necessita de menos potência para ser eficiente, com isso, podemos ter motores menores, e por consequência também menor consumo.

Transmissão:

Quem busca algum conforto ao dirigir, provavelmente vai escolher um carro automático para não ficar trocando de marcha o tempo todo, mas quem ler um comparativo entre carros manuais e automáticos verá que o consumo do automático é maior. Isso se deve ao fato de que no modo manual, o motorista tem a liberdade de trocar as marchas de uma forma mais eficiente do que no modo automático, dependendo é claro, da forma de guiar e acelerar. Mas a indústria está desenvolvendo câmbios automatizados que poderão economizar mais e ser mais eficiente do que um câmbio manual. Mas ainda não é realidade em todos os carros. Vale a pena ver o comparativo de consumo antes de comprar seu próximo carro, isso se sua preferência for um carro de baixo consumo sem se importar de qual transmissão escolher.

Downsizing:

Em administração, downsizing significa racionalizar processos, diminuindo a burocracia, tendo uma estrutura enxuta mantendo a eficiência e a eficácia. Terror dos funcionários, pois em sua aplicação são necessárias demissões. No livro “ O princípio Dilbert” de Scott Adams, há um capitulo inteiro de sátiras sobre esta prática que vale a pena conferir.
Mas voltando ao foco, nos carros, esse princípio é aplicado nos motores, reduzindo cilindradas sem perder torque e potência através de estudos do departamento de engenharia. Por exemplo, o motor do Chevrolet Corsa 1.0 em 1998 possuía 60 cv de potência, e hoje um motor 1.0 que ocupa o Chevrolet Classic (que na verdade não passa de um Corsa sedã, com nome e maquiagem) possui 77 cv se usado com gasolina, e ainda é flexível, desenvolvendo 78 cv no Álcool.
Outra técnica utilizada é a introdução do turbo. Os Volkswagen Gol e Parati 1.0 Turbo do começo da década e os motores T-jet da Fiat usam esse recurso para serem um motor de baixa cilindrada que possuem potência semelhante a motores maiores.
Possivelmente teremos um motor mais leve, compacto, econômico, sem perder em potência e desempenho.

Materiais:

Sabemos que quanto mais peso se carrega, mais força é necessária, portanto, para reduzir consumo nos carros, é necessário reduzir o peso estrutural dos mesmos. Plástico, alumínio e outros materiais compósitos poderão ser mais utilizados. Um exemplo disso é que alguns veículos esportivos possuem sua estrutura em alumínio, algumas peças em fibra de carbono, freios com discos de cerâmica e etc. Mas se engana aquele que acha que o aço foi descartado. O aço possui inúmeras vantagens em termos estruturais que alguns desses materiais ainda não possuem ou provavelmente nunca irão possuir, portanto as siderúrgicas estão desenvolvendo os chamados AHSS (sigla em inglês para aço avançado de alta resistência), e com isso uma peça pode ter a mesma resistência usando menos material. Essa redução de peso em relação ao aço usado atualmente pode ser comparada com a redução obtida com a utilização do alumínio mas com a vantagem de ser um aço.

Discutir as diferenças entre matérias foge do escopo desse texto e entraria em um artigo altamente técnico de engenharia de materiais. Em resumo, basta entender que teremos um carro mais leve, mas nem por isso, menos seguro, e seguindo nessa proposta de redução de peso, algumas empresas já estão pesquisando matérias que possam servir como baterias e carroceria visando o carro elétrico. Isso poderia resolver um dos grandes problemas para a utilização desse tipo de motor que é a falta de baterias compactas e eficientes.

Seu próximo carro poderá não ser livre de emissões de carbono, mas com certeza será muito mais econômico, quem sabe até tendo um consumo comparável ao de uma moto, com cerca de 30 km/l no ciclo urbano. Acha isso improvável? É apenas a meta europeia para 2020.

OBS: Na foto, temos o Gina, carro conceito da BMW que ilustra bem a busca por materiais mais leves na fabricação dos automóveis. O Gina possui uma carroceria composta por cabos de alta resistência e fibra de carbono, recobertos por um tecido impermeável e resistente.

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Competindo sem competir

September 24th, 2009 Rodrigo Souza No comments

Todos nós andamos de carro, ônibus, avião, moto, e nem sequer pensamos em como o veiculo surgiu, como foi feito o projeto e quais normas são aplicadas para o tal. Boa parte das normas foram desenvolvidas através das experiências de engenheiros e com isso surgiu a SAE, sociedade de engenharia automotiva, que atualmente é chamada de sociedade dos engenheiros da mobilidade. Quem estuda engenharia, principalmente os ramos de mecânica, materiais e talvez elétrica e eletrônica já deve ter ouvido falar nessa entidade e também sobre seus programas estudantis como o aerodesign, formula SAE e mini-baja SAE.

Esses programas visam levar o estudante a todas etapas do processo de projeto e fabricação de um aeromodelo ou de um carro para asfalto ou offroad e após isso, colocar a prova em duríssimos testes em uma competição entre as faculdades.

Eu tive recentemente a oportunidade de participar de uma dessas competições a de mini-baja e fiquei impressionado com a capacidade inventiva dos futuros engenheiros, a camaradagem e o coleguismo que ocorre entre as equipes e até de alguns juizes da competição. É certo que ali naquele campo de provas está o futuro engenheiro que projetará seu futuro carro ou o avião que levará milhares de passageiros pelo mundo todo , portanto foi uma grande oportunidade de aprendizado e de fazer contatos profissionais. Foram 3 dias de má alimentação, desgaste físico e mental que colocaram a prova também nosso corpo, e no final ter a sensação de dever cumprido, vendo seu projeto andando, funcionando.

Apesar de ser uma competição, a disputa era o que menos importava, algo sem precedentes em outros cursos de graduação, a qual recomendo para quem tiver oportunidade.

Em breve postarei mais informações sobre cada projeto estudantil da SAE e explicando as diferenças e semelhanças.

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Folding@home

September 21st, 2009 Alexandre Preto 4 comments

Proteina sendo "foldada" no PS3 da Sony

Eu poderia estar matando , poderia estar roubando , mas eu venho aqui  trazendo a cura para as seguintes doenças: doença de Alzheimer, Encefalopatia Espongiforme Bovina (Vaca louca), Doença de Creutzfeldt-Jakob, Esclerose Lateral Amiotrófica, doença de Huntington, doença de Parkinson e também muitos tipos de cãncer , e na minha mão é mais barato, e hoje eu venho trazendo tudo isso por apenas um pouco de processamento do seu computador pessoal , notebook e PS3.

Enquanto raramente ouviriamos algum vendedor oferecendo esse tipo de serviço/produtos , existe um projeto chamado Folding@home Distributed computing que tem como objetivo exatamente isso , entender melhor como as proteinas se desdobram (fold) e se desdobram errado (misfold) e as doenças relacionadas , que foram algumas citadas acima por nosso  vendedor hipotético.  Nós podemos ajudar doando um pouco de processamento , instalando um simples software que usa apenas o que “sobra” do nosso processador (idle), ou seja , não atrapalhando em nada o uso normal do computador , notebook ou também do PS3

Esse é o mapa dos doadores ao redor do mundo

Mapa dos doadores ao redor do mundo.

E o que já foi descoberto até agora ?

Os avanços já sao grandes , os resultados estao aqui

Mas como eu posso exatamente contribuir ?

O Folding@home é um projeto de computação distribuída — ao dar o Download do programa e instalando-o no seu computador você esta ajudando a criar um dos maiores supercomputadores do mundo. A estrutura dos algoritmos faz com que, por cada novo computador que se une ao projeto, obtenha-se um incremento importante na velocidade de simulação. Isso permite simular problemas milhões de vezes mais complexos do que seria possivel em um “supercomputador” comum.

Para os que tem um computador mediano aconselho o download do programa mais simples e que também tem um “viewer” para voce acompanhar seu progresso “real-time” do desdobramento da proteina que estiver sendo simulada no momento.

Mas , se voce tem um computador mais pro lado  High-end, aconselho esses dois programas de alto desempenho ,que usam muito mais recursos (mesmo assim apenas o que está em idle no momento) , mas também produz um numero muito maior de resultados.

Download do programa para GPU’s ATI e Nvidia.

Download do programa SMP , para os que tem um Quadcore e nao possuem uma VGA poderosa ( O cliente SMP está ainda em estado BETA , e indico apenas para usuarios mais avançados , o link leva para a pagina de download aonde é explicado melhor o procedimento, depois posso ajudar nos comentarios como instalar)

Esse é o link para os stats do grupo do caelis.

PS:

Eu criei um grupo com o nome do blog , o numero é esse: 171906 , você deve digitar esse numero na hora da instalação. E criar um nome de usuario , como por exemplo “Alexandre-caelis” e depois colocar o numero do nosso time , assim poderemos ver o quanto estamos contribuindo ao projeto e ainda ter uma competiçao sadia. Desculpe pelo mal portugues e a falta de acentos , mas 1 ano sem ler portugues(correto) com frequencia e a falta de acentos no teclado dificulta.

Folding Nvidia

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Based on a work at http://www.caelis.blog.br.

O futuro da mobilidade: híbrido, bateria ou célula combustível?

September 1st, 2009 Rodrigo Souza 8 comments

Durante o anúncio do modelo de exploração do Pré-sal feito ontem pelo Presidente Lula, o Greenpeace fez uma manifestação com os dizeres: “Pré-sal e poluição: Não dá para falar de um sem falar do outro”.

E em busca da menor emissão de gases estufa, novas tecnologias estão sendo desenvolvidas e as mais promissoras despontam com o uso de motores elétricos como forma de tração, diferenciando-se apenas na forma de alimentação do motor.

Atualmente, já há o uso de motores híbridos nos chamados SUV americanos, onde um motor a combustão é auxiliado por um motor elétrico a baixas velocidades, melhorando o consumo e diminuindo a emissão de gases, mas a proposta que está sendo desenvolvida é a inversão dessa relação. O motor elétrico passaria a ser responsável integralmente pela força e um pequeno motor a combustão funcionaria como gerador de energia. Ótima proposta, mas não resolve a questão da poluição.

O uso de veículos elétricos a bateria já é praticado há anos e seu principio lembra o daquele carrinho de controle remoto que você sonhou em ter quando criança. É só ligar na tomada, carregar a bateria e sair andando. Assim como o motor híbrido, tem uma ampla rede de distribuição já consolidada, mas esbarra ainda em algumas barreiras tecnológicas.

Para se ter autonomia e performance similar aos veículos de hoje, são necessárias muitas baterias, o que atrapalha nas questões de peso e dinâmica veicular, além do período de tempo necessário para a recarga.

Por outro lado, profetizando um pouco, com o surgimento da internet via rede elétrica, seria interessante ao chegar em casa, ligar o carro na tomada, sentar no sofá, ligar seu tablet ou notebook, transferir músicas para um hd interno do carro, baixar novos layouts para o painel do carro, que fatalmente será feito de OLED, atualizar o GPS, programar trajetos e a agenda. O ruim é que o carro vai ter que ter antivírus dos bons.

Mas a tecnologia mais interessante, sem duvida é a célula combustível. Essas células são conversores de energia química em energia elétrica através de um processo de oxidação do hidrogênio, como se fosse um processo de combustão a frio e o resultado disso é água quimicamente pura!

Após produzir energia elétrica, essa é armazenada em uma bateria e então alimenta o motor elétrico, podendo assim rodar ainda algum tempo após acabar o gás e achar um posto de abastecimento.

O Brasil já está desenvolvendo essa tecnologia, e já foi posto em teste em São Paulo, um ônibus que causa inveja a muitos movidos a diesel. Ele tem 230 Cv de potencia, torque máximo de 36KNm, velocidade máxima de 70 Km/h e autonomia de 300Km quando abastecido com 45 kg de hidrogênio obtido de gás natural. Disseram uma vez que um desses iria rodar no Rio, mas até hoje não vi, você viu?

O maior desafio dessa tecnologia, além de aperfeiçoar o processo e otimizar o funcionamento está na distribuição de hidrogênio, o que poderia ser feita de forma fácil em qualquer posto de gasolina através de um equipamento para se fazer eletrólise ligado à rede elétrica. Outro desafio é custo do quilo do hidrogênio que hoje chega a custar cerca de R$50,00, mas pesquisas dizem que esse custo pode chegar a R$0,50.

E então? Qual a sua aposta para o futuro?

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