O carro do futuro será elétrico. Esta é a afirmação de Sergio Leal Braga, Diretor do ITUC, da Pontifica Universidade Católica, Rio de Janeiro, personalidade convidada para mais uma edição do programa “Ciência às 19 Horas”, promovido pelo IFSC, que decorreu no dia 18 de outubro de 2011, pelas 19 horas, no auditório Sérgio Mascarenhas. Para o palestrante, a evolução do veículo automóvel, tal como conhecemos, chegou ao fim, e é tempo de regressar às origens, atendendo ao fato que os primeiros veículos fabricados no mundo foram elétricos. Justificação: a preocupação com o meio ambiente e a diminuição das emissões poluentes.
Mas, será que é realmente viável a introdução do veículo elétrico? Sergio Braga, cuja sua área de pesquisa incide nos combustíveis fósseis, não tem dúvidas a esse respeito:
Eu acredito que sim. O mundo está tão apostado em reduzir as emissões poluentes e buscar a eficiência energética, que chegamos completamente no limite do que é possível fazer com um motor de combustão. Então, hoje só tem um jeito de resolver esse problema: colocar esse motor para funcionar em regime estacionário e fazer a propulsão virar elétrica. De fato, o automóvel, da forma como foi criado, está chegando ao final de seus dias e, embora saibamos que o petróleo não vai acabar, o certo é que temos que fazer algo para reduzir a nossa dependência dos combustíveis fósseis e consumir menos, ou seja, usando a mesma quantidade de energia, mas de uma forma mais eficiente. Repare que enquanto num veículo tradicional sua eficiência gira na faixa dos 5%, na geração estacionária consegue-se chegar a 40% ou 50% – comenta Sergio Braga.
Há cerca de uma década, colocava-se a questão da inviabilidade de se utilizar carros elétricos, devido aos custos e ao tempo excessivo que era necessário para recarregar as baterias. Contudo, num curto espaço de tempo esses problemas foram sanados e hoje são problemas bem menores:
Por exemplo, nos Estados Unidos já existem – embora em fase de demonstração – ônibus elétricos em circulação, cujo tempo para carregar as baterias demora menos de dez minutos, e essa carga dá para rodar cerca de 40 milhas. O custo dessas recargas é muito baixo, mas o custo do desenvolvimento desse processo é muito alto. Contudo, muito em breve essa equação estará resolvida – argumenta o palestrante.
Contudo, a defesa de Sergio Braga para a introdução do carro elétrico no cotidiano das populações é apenas em uma perspectiva urbana, ou seja, dentro das cidades, onde atualmente existe uma forte concentração de poluição atmosférica. Para ele, não está em causa a utilização dos carros elétricos em grande viagens, já que o consumo de energia seria excessivo:
Quanto mais engarrafado for o trânsito, melhor será a aplicação do carro elétrico, pois ele é indicado para isso mesmo. Contudo, a pesquisa está avançando rapidamente, principalmente no que concerne ao desenvolvimento de novas baterias, mais leves, com maior autonomia, etc. Repare na particularidade do anda e para na cidade, onde o consumo de combustível e a poluição são enormes. Nessas condições, o carro elétrico tem a particularidade de desligar automaticamente o motor cada vez que para, e, cada vez que você freia ele recupera a energia cinética. Por outro lado, estou apostando muito no desenvolvimento de veículos com motores elétricos nas rodas, o que provocará uma redução substancial no preço deles, através de uma mecânica muito simples – acrescenta o palestrante.
Para Sergio Braga, daqui a quinze ou vinte anos os carros e motos elétricas dominarão o trânsito nas grandes cidades:
O futuro está aí e temos que preservar o planeta – conclui o convidado do IFSC.
Pesquisadores da área da robótica vêm trabalhando no desenvolvimento de sistemas inteligentes para a condução de veículos desde os anos 80. Um dos principais objetivos da pesquisa realizada nessa área é reduzir o número de acidentes rodoviários e aumentar a eficiência do transito em geral. Nos últimos anos houve um grande avanço no desenvolvimento de veículos totalmente autônomos utilizando técnicas de inteligência artificial, visão computacional e fusão de sensores. Nessa palestra será apresentado um histórico da pesquisa nessa área, bem como os principais projetos de veículos inteligentes no Brasil e no exterior.
O Prof. Dr. Denis Wolf possui graduação em Ciência da Computação pela Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), mestrado em Ciência da Computação e Matemática Computacional pela Universidade de São Paulo(USP) e doutorado em Ciência da Computação – University of Southern California. É professor associado no Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC-USP) e coordenador do Laboratório de Robótica Móvel (LRM) do ICMC onde desenvolve projetos de pesquisa nas áreas de Robótica Móvel, Aprendizado de Máquina, Visão Computacional e Sistemas Embarcados. Nos últimos anos, a maior parte de sua pesquisa vem sendo realizada no desenvolvimento de veículos autônomos.
Sobre o INCT-SEC:
O Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Sistemas Embarcados Críticos(INCT-SEC) é uma rede de pesquisa que envolve instituições universitárias e empresariais integrando o ambiente acadêmico e industrial para o apoio no desenvolvimento de soluções e aplicações em áreas estratégicas como meio ambiente, segurança, defesa nacional e agricultura através de sistemas embarcados críticos, além da formação de recursos humanos e a transferência tecnológica.
Sensores que permitem um veículo enxergar o que acontece em seu redor, computadores que recebem informações para que o carro tome decisões, atuadores que controlam mecanicamente o veículo: estes são os três grandes componentes de um veículo autônomo, projeto que começa a ter contornos de realidade, principalmente nos Estados Unidos, Japão e Alemanha. No Brasil, os experimentos neste tipo de veículo, que dispensa a ação humana, também já estão em curso.
Para falar um pouco desta realidade que promete mudar o mundo daqui a alguns anos, o Prof. Dr. Denis Wolf, pesquisador do ICMC Instituto de Ciências Matemáticas e Computação (USP), foi o palestrante convidado de mais uma edição do programa “Ciência às 19 Horas”, que ocorreu no dia 19 de novembro, com o tema Veículos autônomos no Brasil e no exterior”.
Wolf é um dos pesquisadores que, no Brasil, desenvolve este projeto, um tema que ultimamente tem despertado a curiosidade da mídia. Na verdade, um numeroso conjunto de pesquisadores na área da robótica mundial vem trabalhando, desde a década de 1980, no desenvolvimento de sistemas inteligentes para a condução deste tipo de veículos, sendo que um dos principais objetivos da pesquisa realizada nessa área é reduzir o número de acidentes rodoviários e aumentar a eficiência do trânsito nas grandes cidades e nos seus acessos.
Nos últimos anos, houve um grande avanço no desenvolvimento de veículos totalmente autônomos, utilizando técnicas de inteligência artificial, visão computacional e fusão de sensores. Se recuarmos à década de 1980, podemos observar que, comparativamente aos dias de hoje, a tecnologia de sensores era extremamente limitada e a capacidade computacional dos sistemas embarcados era pífia, motivo pelo qual os experimentos que se conseguiam realizar eram muitos restritos, deficitários. Poucos grupos trabalhavam nessa área de pesquisa, com exceção de alguns pequenos núcleos de cientistas dos Estados Unidos e da Alemanha, que se mostravam realmente interessados em avançar nos projetos de criação de veículos autônomos, não sendo inocente essa insistência, por se tratarem de países cuja sua economia dependia (e depende) também da indústria automotiva. O pontapé inicial foi feito pelos Estados Unidos, em meados do ano 2000, quando o departamento de defesa norte-americano resolveu investir nessa área de pesquisa, até por conta da guerra que decorria no Iraque, conforme explica Denis Wolf: De fato, os Estados Unidos queriam desenvolver tecnologias que permitissem o transporte de cargas em longas distâncias sem riscos para os seus soldados. Foi aí que eles promoveram uma espécie de competição – com um prêmio de um milhão de dólares ? entre as universidades que conseguissem desenvolver um veículo que fosse capaz de se deslocar autonomamente no deserto, ou seja, sem motorista.
De fato, essa competição foi considerada uma jogada de mestre, pois em vez do departamento de estado financiar um grupo específico de cientistas para esse projeto, conseguiu (quase gratuitamente) a adesão de mais de cem grupos de pesquisadores que trabalharam para ele, com um custo muito pequeno, sendo que é bem possível que cada grupo tenha investido mais de um milhão de dólares nos seus próprios projetos. Contudo, o resultado dessa primeira competição foi considerado uma decepção: a proposta lançada pelo governo americano era que os veículos projetados deveriam percorrer trechos de 200 quilômetros, e o melhor protótipo apresentado nessa competição apenas conseguiu percorrer 12 quilômetros.
Em face destes resultados, muitos pesquisadores da área de robótica, que em princípio não estavam voltados para essa aposta, de repente se interessaram pelo projeto, vendo nisso uma questão de honra e mérito. Em 2005, foi realizada outra edição da competição – praticamente idêntica à anterior – com um prêmio de dois milhões de dólares, no que resultou na participação de cento e noventa e cinco universidades americanas, sendo que a Universidade de Stanford conseguiu apresentar um veículo que percorreu todo o percurso proposto. Já em 2007, o mesmo departamento de defesa norte-americano promoveu outra competição muito parecida com as anteriores, com a diferença que os veículos deveriam ser capazes de circular autonomamente… dentro da cidade: Foi um desafio muito mais complexo, já que era trânsito urbano e aí os robôs instalados nos carros deveriam seguir as leis de trânsito da Califórnia, ou seja, deveriam ser capazes de parar nos cruzamentos, aguardar a passagem de quem estivesse na preferencial, dar prioridade aos pedestres, percorrer percursos em asfalto e em terra, neste caso sem guias, estacionar em vagas com dimensões reduzidas, etc. Só seis equipes conseguiram concluir esses objetivos, bem como o percurso, que tinha aproximadamente 100 quilômetros, sendo que apenas três equipes concluíram a prova sem nenhuma falha: foi isso que colocou a área de robótica em evidência, refere Wolf.
A partir desse momento, começou a haver um interesse enorme por parte da indústria automotiva e foi ela que começou a investir pesado em pesquisa, criando centros próprios, principalmente na Alemanha e no Japão. Graças a esses trabalhos de pesquisa, atualmente já podemos encontrar veículos que estacionam autonomamente, o que prova que a tecnologia para o desenvolvimento de veículos autônomos está muito próxima do seu amadurecimento: contudo, a evolução desta pesquisa está esbarrando em questões legais, em primeiro lugar porque a legislação precisa ser alterada para permitir a introdução desses veículos no trânsito normal das cidades e, em segundo lugar, porque tem que se lançar um estudo profundo sobre quem assume a culpa em caso de acidente, já que o motorista de um veículo autônomo deixa de ter responsabilidade direta caso aconteça um erro do próprio carro, até porque ele não o dirige.
Voltando à última competição promovida pelo departamento de estado norte-americano, quem acabou por se destacar e quem possui neste momento o melhor projeto é a Google, conforme explica Denis Wolf: O que a Google fez foi contratar os pesquisadores que desenvolveram os melhores projetos apresentados nas competições para veículos autônomos e, embora todas as pesquisas feitas por essa empresa estejam no segredo dos deuses, o certo é que sabemos que o seu primeiro interesse é desenvolver e vender serviços de táxis autônomos: você liga de seu celular, chama um táxi sem motorista e ele leva-o ao seu destino. Esse é o foco da Google, que, se for implantado, será um tremendo sucesso.
Já no que diz respeito ao ICMC-USP, Wolf refere que o grupo dele já trabalha com robótica há algum tempo: Começamos com robôs pequenos, operando-os em ambientes fechados, controlados, depois os levamos para ambientes externos e aí chegamos ao momento de experimentarmos esses novos robôs em viaturas. Uma coisa é você fazer um robô para se deslocar numa calçada: outra coisa é você fazer um robô andar numa velocidade de 60 Km/hora no meio do trânsito urbano: e o que levou o nosso grupo a trabalhar nesse objetivo foi, simplesmente, o desafio. Para nós, esse tipo de veículo nada mais é do que um robô.
Atualmente, a pesquisa vai na direção de se construírem veículos que sejam capazes de atuar na infraestrutura viária que já existe, mas essa não é a forma mais eficiente de resolver o problema. Uma vez que os veículos são inteligentes, com capacidade de se comunicarem, não fará mais sentido, por exemplo, a existência de semáforos nas cidades. Então, a partir do momento em que esses veículos começarem a fazer parte do cotidiano das urbes, elas vão ter que se adaptar a essa realidade, suprimindo instrumentos e adaptando conceitos e métodos que são hoje exclusivamente dedicados aos humanos: Será uma transição lenta, mas daqui a muitas gerações o mundo terá outra realidade, com o uso de máquinas inteligentes. Tudo será muito mais simples e seguro, porque tudo será regido através da comunicação complexa, finaliza Denis Wolf.
O carro do futuro será elétrico. Os primeiros veículos fabricados no mundo foram elétricos. Em seguida surgiram os veículos com motor a combustão. No século XXI, com a preocupação com o meio ambiente, ressurgem com força os veículos com tração elétrica. Os desafios hoje são outros, e bem diferentes dos enfrentados séculos atrás. Como superá-los?
O carro do futuro será elétrico. Esta é a afirmação de Sergio Leal Braga, Diretor do ITUC, da Pontifica Universidade Católica, Rio de Janeiro, personalidade convidada para mais uma edição do programa Ciência às 19 Horas, promovido pelo IFSC, que decorreu no dia 18 de outubro de 2011, pelas 19 horas, no auditório Sérgio Mascarenhas. Para o palestrante, a evolução do veículo automóvel, tal como conhecemos, chegou ao fim, e é tempo de regressar às origens, atendendo ao fato que os primeiros veículos fabricados no mundo foram elétricos. Justificação: a preocupação com o meio ambiente e a diminuição das emissões poluentes.
Mas, será que é realmente viável a introdução do veículo elétrico? Sergio Braga, cuja sua área de pesquisa incide nos combustíveis fósseis, não tem dúvidas a esse respeito:
Eu acredito que sim. O mundo está tão apostado em reduzir as emissões poluentes e buscar a eficiência energética, que chegamos completamente no limite do que é possível fazer com um motor de combustão. Então, hoje só tem um jeito de resolver esse problema: colocar esse motor para funcionar em regime estacionário e fazer a propulsão virar elétrica. De fato, o automóvel, da forma como foi criado, está chegando ao final de seus dias e, embora saibamos que o petróleo não vai acabar, o certo é que temos que fazer algo para reduzir a nossa dependência dos combustíveis fósseis e consumir menos, ou seja, usando a mesma quantidade de energia, mas de uma forma mais eficiente. Repare que enquanto num veículo tradicional sua eficiência gira na faixa dos 5%, na geração estacionária consegue-se chegar a 40% ou 50%, comenta Sergio Braga.
Há cerca de uma década, colocava-se a questão da inviabilidade de se utilizar carros elétricos, devido aos custos e ao tempo excessivo que era necessário para recarregar as baterias. Contudo, num curto espaço de tempo esses problemas foram sanados e hoje são problemas bem menores:
Por exemplo, nos Estados Unidos já existem ? embora em fase de demonstração ? ônibus elétricos em circulação, cujo tempo para carregar as baterias demora menos de dez minutos, e essa carga dá para rodar cerca de 40 milhas. O custo dessas recargas é muito baixo, mas o custo do desenvolvimento desse processo é muito alto. Contudo, muito em breve essa equação estará resolvida, argumenta o palestrante.
Contudo, a defesa de Sergio Braga para a introdução do carro elétrico no cotidiano das populações é apenas em uma perspectiva urbana, ou seja, dentro das cidades, onde atualmente existe uma forte concentração de poluição atmosférica. Para ele, não está em causa a utilização dos carros elétricos em grande viagens, já que o consumo de energia seria excessivo:
Quanto mais engarrafado for o trânsito, melhor será a aplicação do carro elétrico, pois ele é indicado para isso mesmo. Contudo, a pesquisa está avançando rapidamente, principalmente no que concerne ao desenvolvimento de novas baterias, mais leves, com maior autonomia, etc. Repare na particularidade do anda e para na cidade, onde o consumo de combustível e a poluição são enormes. Nessas condições, o carro elétrico tem a particularidade de desligar automaticamente o motor cada vez que para, e, cada vez que você freia ele recupera a energia cinética. Por outro lado, estou apostando muito no desenvolvimento de veículos com motores elétricos nas rodas, o que provocará uma redução substancial no preço deles, através de uma mecânica muito simples, acrescenta o palestrante.
Para Sergio Braga, daqui a quinze ou vinte anos os carros e motos elétricas dominarão o trânsito nas grandes cidades:
O futuro está aí e temos que preservar o planeta, conclui o convidado do IFSC.
Rui Sintra – jornalista
Veículos elétricos: vantagens e desafios
Fale conosco
Instituto de Física de São Carlos - IFSC
Universidade de São Paulo - USP
