Levitação eletromagnética e eletrodinâmica aplicada em mancais magnéticos de dispositivos para armazenamento de energia (Flywheels)

• Processo: 11/11638-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2011
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2014
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica - Circuitos Elétricos, Magnéticos e Eletrônicos
• Pesquisador responsável: Isaias da Silva
• Beneficiário: Isaias da Silva
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas (ICAQF). Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Campus Diadema. Diadema , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Adelino de Aguiar Coelho ; Oswaldo Horikawa ; Ricardo Alexandre Galdino da Silva ; Rockfeller Maciel Peçanha ; Sergio Gama
• Assunto(s): Mecatrônica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Levitação Eletrodinâmica | Levitação eletromagnética | Materias compósitos | Motores de relutância Variável | Volantes para armazenamento de energia | Engenharia mecatrônica

Resumo

A levitação eletromagnética, eletrodinâmica ou ambas, atuando conjuntamente, possui diferentes aplicações, sendo as mais relevantes, do ponto de vista de benefício social: i) em meios de transportes, por exemplo, em trens de passageiros de alta velocidade que almejam substituir o transporte aéreo de curta distância; ii) em dispositivos implantáveis para assistência ventricular esquerda ou direita, DAVE ou DAVD, que são objetos de pesquisas de vanguarda no mundo, pois existe comprovada carência destes equipamentos para pacientes que sofrem de doenças coronarianas, notadamente a insuficiência cardíaca congestiva, ICC e iii) em sistemas para armazenamento de energia elétrica transformada em energia mecânica, ("Flywheels"), com aplicações na nova geração de automóveis híbridos e, em estabilizadores e reguladores de tensões, em sistemas de armazenamento de energia para satélites, etc.Vale ressaltar alguns benefícios dos sistemas que utilizam a tecnologia de levitação magnética em comparação com o uso de tecnologia convencional. Por exemplo, os trens levitados magneticamente possuem as seguintes vantagens em relação aos convencionais por trilhos e ao transporte aéreo de curta distância: a) trafegam com maiores velocidades podendo atingir 500 km/h; b) oferecem maior conforto aos passageiros, pois a suspensão magnética pode ser projetada para suprimir vibrações indesejadas; c) pos-suem baixo índice de emissão de ruídos; d) são mais seguros contra falhas mecânicas; e) são sistemas de baixa manutenção; f) são mais vantajosos do ponto de vista de economia de energia e de emissão de poluentes e g) oferecem maior facilidade à logística de embarque e desembarque nos grandes centros urbanos, em comparação aos aeroportos. Os dispositivos para assistência ventricular, nos quais se substituem os mancais mecânicos convencionais por mancais magnéticos na sustentação do rotor de bombeamento de sangue, são extremamente duráveis e possuem elevada confiabilidade, requisitos estes essenciais para dispositivos a serem implantados no corpo humano, pois a suspensão por levitação magnética impede o contato do rotor com o corpo da bomba reduzindo o nível de hemólise do sangue bombeado, não há regiões para incrustação do sangue, etc. Para os volantes de armazenamento de energia ("Flywheels") a suspensão do rotor do volante por levitação magnética elimina as perdas nos mancais, possibilita que o sistema opere sob vácuo, que é o caso de uso em satélites e em volantes a altas rotações, não necessitam de lubrificação e pode-se atingir rotações da ordem de 100.000 rpm.Acreditamos que no Brasil exista uma grande demanda por VAEs nos setores de comunicação, em centros de processamento de dados, para o mercado financeiro, para o sistema de defesa e de controle de tráfego aéreo, para os hospitais, principalmente nas unidades de terapia intensiva, UTIs, em laboratórios que demandem energia estável e ininterrupta, em sistema de transportes, por exemplo, metrôs, etc. Uma última aplicação possível é como armazenador de energia para residências que venham a ser projetadas e fabricadas para serem energeticamente autônomas utilizando energia solar. Porém, a ausência de fabrican-tes nacionais e o elevado custo de importação desfavorecem uma política de implantação sistemática de VAEs nos mencionados setores da sociedade em nosso país. (AU)