Fernando Alcoforado*
Este artigo tem por objetivo apresentar a evolução dos meios de transporte terrestre, hidroviário, aéreo e espacial ao longo da história e suas perspectivas futuras. A evolução dos meios de transporte foi essencial para o desenvolvimento da humanidade. Os meios de transporte foram utilizados ao longo da história, seja para adquirir alimentos, realizar construções, atravessar rios e oceanos, fazer guerra, transportar pessoas e mercadorias e conquistar o espaço aéreo e sideral, etc. Durante a pré-história, nas comunidade primitivas, os homens eram nômades e o mecanismo de transporte era suas próprias pernas. Durante a vida, as pessoas caminhavam pelos lugares em busca de comida e abrigo, até o surgimento da agricultura e da domesticação dos animais. Com isto, veio a necessidade de permanecer mais tempo num mesmo lugar e assim, o sedentarismo fez com que houvesse a evolução dos meios de transportes para uso nas comunidade primitivas, para o intercâmbio com outras comunidades e, até mesmo, para seu uso nas guerras. Cabe destacar que é desta época o uso dos animais como o cavalo, o camelo, os bois entre muitos outros que foram – e ainda são – utilizados como força muscular para mover os transportes. O uso das juntas de boi para o transporte de pessoas e mercadorias é um dos mais antigos do mundo [6].
Conforme a humanidade evoluía, os meios de transporte se transformavam. A necessidade fez o homem pensar em meios básicos para ajudá-lo a construir botes para atravessar rios e usar animais como força de tração. Ainda na pré-história, os seres humanos já utilizavam os meios de transporte hidroviários, com longos pedaços de madeira. Mais tarde, conseguiram construir botes e pequenos barcos. O transporte hidroviário, assim como o terrestre, existem desde os primórdios da humanidade. Inicialmente os homens utilizavam troncos de árvores amarrados com fibras de folhas para realizar a travessia de rios com as primeiras jangadas. Depois surgiram os barcos, navios a vela [12] e depois a vapor [13]. A domesticação dos animais introduziu uma nova forma de colocar o peso dos transportes sobre animais mais fortes, permitindo que cargas mais pesadas fossem transportadas, com maior velocidade e menor duração das jornadas. Foram utilizados como meios de transporte terrestre cavalos, camelos, bois ou mesmo seres humanos transportando mercadorias em estradas de terra, muitas vezes seguindo trilhas de caça [8].
Com a invenção da roda [10 e 11], cujos registros mais antigos foram encontrados por volta de 6 mil anos a.C. na Mesopotâmia onde fica hoje a Turquia, os meios de transporte deixam de ser apenas os animais e passam a ser, também, carroças, puxadas por bois ou cavalos que intensificam o desenvolvimento dos meios de transportes. As primeiras rodas eram de madeira resistente, depois vieram os aros de metal e mais tarde, a roda passou a fazer parte também das máquinas industriais. Até hoje, ela tem importância fundamental no nosso dia-a-dia. Tem roda no automóvel, no avião, na moto, no skate, no patins, na carroça, na bicicleta, etc. Invenções como a roda e o trenó paea uso no gelo ajudaram a tornar mais eficiente o transporte por animais com o uso de veículos. A partir desse momento, parte da humanidade adquiriu a capacidade de transportar mais mercadorias e pessoas com rapidez. Estradas pavimentadas foram construídas por muitas civilizações antigas. Os impérios persa e romano construíram ruas e estradas para permitir o intercâmbio comercial e que seus exércitos viajassem mais rapidamente.
O transporte hidroviário, fluvial, lacustre e marítimo, incluindo embarcações movidas a remo e a vela, remonta a épocas primitivas, sendo a única forma eficiente de transporte de grandes quantidades ou em grandes distâncias até a 1ª Revolução Industrial. As primeiras embarcações eram canoas feitas a partir de troncos de árvores escavados. O transporte hidroviário primitivo era realizado por embarcações que usavam o remo como as antigas galés ou o vento como os barcos a vela ou ainda uma combinação de ambos. Por volta de 2.500 a.C. barcos egípcios estabeleceram o comércio entre a foz do Rio Nilo e a Terra de Canaã, enquanto a civilização Suméria navegando entre os Rios Eufrates e Tigre e, saindo do Golfo Pérsico, estabeleceu o comércio com a Índia. Em 800 a.C. os fenícios estabeleceram colônias na Espanha e no norte da África. A utilização de navios como meio de transporte a grande distância ocorreu há 5.000 anos atrás com a invenção do barco a vela. As galés movidas a remo ganharam uma vela quadrada em um único mastro. Podiam assim velejar a favor do vento. A utilização da força do vento tornou possível o deslocamento de pessoas e mercadorias por distâncias cada vez maiores [16 e 49].
A China já era uma potência marítima muito antes dos portugueses e espanhóis explorarem os oceanos. Os chineses dominavam a técnica de navegação e a construção naval [50]. Seu maior expoente foi um eunuco muçulmano chinês, chamado Zheng He (1371-1433). No período de 1405 até 1433, navegou sete vezes para o Sudeste Asiático e Oceano Índico. Sua frota era a maior do mundo na época. Consistia em mais de 200 navios e cerca de 27.800 marinheiros e soldados. Os chineses a chamavam de ‘navios do tesouro’. Os navios usados em todo o Oceano Índico, os juncos, refaziam algumas das mesmas rotas tomadas por Ibn Battuta (chamado de o viajante do islamismo e o maior viajante dos tempos pré-modernos). Marco Polo, também descreveu os juncos afirmando que eram na maior parte construídos da madeira que é chamada abeto ou pinho e possuíam um andar, chamada de convés. Neste convés havia geralmente 60 quartos ou cabanas, e em alguns mais e em outros menos e quatro mastros com velas, que frequentemente acrescentavam dois mastros, que eram levantados e guardados toda vez que desejavam, com duas velas, de acordo com o estado do tempo. A Escola de Sagres em Portugal desenvolveu, também, no século XV, a tecnologia de construção das caravelas bem como as técnicas de marinharia e navegação, necessárias às grandes viagens dos descobrimentos [49].
A travessia do Atlântico pelos espanhóis e portugueses só foi possível com a descoberta das correntes marinhas do Atlântico Norte e do Atlântico Sul. Este tipo de navegação foi utilizada com primazia pela humanidade, até o surgimento da navegação a vapor [13], originalmente usada como coadjuvante da primeira, até tornar-se o meio de propulsão exclusivo e majoritário a partir de 1845. A evolução do transporte hidroviário acompanhou o progresso humano, sua evolução cientifica e tecnológica, bem como as mudanças sociais e econômicas da sociedade. O único módulo de transporte de carga no comércio exterior no século XV e XVI, era o hidroviário. É a partir do século XIX que surgem as embarcações a vapor e depois com motores movidos a derivados de petróleo [13]. Os navios passam a ser produzidos cada vez mais especializados para o transporte de carga em grandes volumes e específico para cada tipo de carga, além de utilizá-los como armas de guerra. Das canoas de madeira às grandes embarcações, como os modernos transatlânticos, houve muitos progressos.
A difusão da invenção da máquina a vapor por James Watt propiciou o sonho de mover grandes embarcações sem depender dos ventos, o que é normalmente associado a Robert Fulton, e à sua viagem no rio Hudson em 1807. Modernamente, são utilizados nos navios motores movidos a diesel. O desenvolvimento da propulsão a vapor, de canhões capazes de disparar granadas explosivas e da construção de blindagem em ferro e aço revolucionaram a guerra naval. A mudança se dá de modo gradual. Os primeiros navios “encouraçados” com blindagem de ferro são empregados para atacar os inimigos. No século XV, o gênio italiano Leonardo da Vinci, responsável pela criação de inúmeros inventos, desenvolveu a ideia de uma nave submarina, além de uma série de outros projetos para exploração aquática. Entretanto, foi o matemático inglês William Bourne o responsável por analisar todos os aspectos práticos da utilização de lastro para a submersão, abrindo caminho para a criação dos primeiros protótipos de uma embarcação capaz de operar de forma submersa.
O primeiro modelo da história do submarino foi criado em 1620, pelo holandês Cornelis Drebbel. Entre os anos de 1578 e 1801, vários projetos de aperfeiçoamento foram executados, como o USS Turtle e o Nautilus. Por volta de 1890, com a criação do motor de combustão interna e do aperfeiçoamento dos motores elétricos, o submarino teve um avanço exponencial. A invenção do submarino, embarcação especializada para operar submersa, dá uma nova dimensão à guerra naval. O submarino foi largamente usado pela primeira vez na 1ª Guerra Mundial sendo empregada por todas as grandes marinhas atualmente. Submarinos alemães foram usados durante as duas guerras mundiais. A partir de 1955, surgiram os primeiros submarinos nucleares, realidade que mudou significativamente a forma de funcionamento dos mesmos. Se, antes, precisavam voltar à superfície com frequência, agora seriam capazes de permanecer debaixo d’água por vários anos seguidos. Na 2ª Guerra Mundial foram inventados os porta-aviões.
Foi somente a partir da 1ª Revolução Industrial (século XVIII), que se expandiu a quantidade e a eficiência dos meios de transportes, com o avanço da ciência e da tecnologia. A partir da invenção da máquina a vapor se desenvolveu a locomotiva que possibilitou o desenvolvimento da ferrovia [3] que rapidamente se espalhou pelas nações industrializadas e pelo resto do mundo. As ferrovias foram criadas pelo engenheiro inglês Richard Trevithick no século XIX. No entanto, os vagões eram movidos por cavalos. O primeiro trecho de ferrovia foi criado em 27 de setembro de 1825, na Inglaterra. A partir daí, este meio de transporte se espalhou por todo o mundo. As ferrovias só se viabilizaram com a máquina a vapor que é o dispositivo que utiliza o vapor d’água para dar movimento a outras máquinas. Posteriormente, com o desenvolvimento de navios a vapor [13], do metrô que começou a circular em Londres em 1863 [17] e a invenção, do bonde elétrico em 1881 [25 e 50], do automóvel em 1885 [52] de caminhões em 1895 [4], da bicicleta entre 1817 e 1880 [18], da motocicleta em 1885 [52], do dirigível em 1852 [22 e 23], do avião em 1905 [54], do helicóptero em 1907 [15], do elevador em 1853 [24], de dutovias em 1885 [55], do drone em 1977 [19] e do foguete espacial em 1925 [21], entre outros, houve uma verdadeira explosão de possibilidades no campo dos transportes. Todos esses meios de transporte reúnem os meios destinados ao transporte de pessoas ou de cargas. Os meios de transporte podem ser classificados em terrestres, dutoviários, hidroviários, aéreos e espacial.
Entre os meios de transporte acima citados, cabe destacar a invenção do avião que foi uma das maiores invenções da humanidade em sua história ao desafiar a força de gravidade se mantendo no ar. Em 400 a.C., Arquitas de Tareto tentou construir uma máquina que voasse e, algum tempo depois, Leonardo da Vinci elaborou seus projetos, no período entre 1480 e 1505, quando efetuou uma grande quantidade de estudos sobre o voo, entre eles, estavam estudos sobre pipas, planadores baseados na estrutura esquelética das aves. Versões modernas desses projetos provam que a maioria deles poderia efetivamente voar. A invenção do avião é atribuída a Santos Dumont e aos irmãos Wright que na mesma época, em 1905 e 1906, desenvolveram suas aeronaves. Os irmãos Orville e Wilbur Wright quanto Santos Dumont tiveram um papel muito importante no desenvolvimento da aviação. A partir desta época, os motores dos aviões foram melhorados bastante, com um notável aumento da potência. Esta grande série de avanços tecnológicos, bem como o crescente impacto social e econômico que os aviões passaram a produzir mundialmente, faz da aviação uma das maiores invenções da humanidade.
Os meios de transporte terrestres se deslocam nas ruas das cidades, estradas de terra, rodovias pavimentadas e são classificados em ferroviário, rodoviário e metroviário com o uso de trem [3], bonde elétrico [25 e 51], elevadores urbanos [56], planos inclinados [26 e 56], teleféricos [27], ônibus [57], metrô [17], automóvel [53], caminhão [4], bicicleta [18] e motocicleta [52]. Os meios de transporte dutoviários ou tubular são aqueles feitos por meio de tubos (gasodutos, oleoduto, alcoolduto, mineroduto), para transportar gases e fluidos que são os mais seguros e econômicos que existes para grandes quantidades. Os meios de transporte hidroviários são os que se deslocam na água, por meio de canoas, balsas, barcos, navios, submarinos e porta-aviões. São classificados em marítimo (mar), fluvial (rio) e lacustre (lago). Os meios de transporte aéreos são os que se deslocam no ar (aviões, helicópteros, balões, dirigíveis e drones). Os meios de transporte espaciais são aqueles que se movimentam pelo espaço sideral usando foguetes e/ou espaçonaves para movimentar astronautas, satélites artificiais, sondas espaciais, robôs, rovers ou qualquer outro tipo de equipamento para a exploração espacial. Os meios de transporte exigem infraestrutura e veículos apropriados. Por infraestrutura entende-se a rede de transporte rodoviária, dutoviária, ferroviária, hidroviária, aérea, espacial, etc. que é usada, assim como os terminais como estações rodoviárias, ferroviárias, metroviárias, portuárias, aeroportuárias, centros de lançamentos de foguetes e todo o tipo de equipamento similar. Os veículos, como automóveis, bicicletas, trens e aviões, entre outros veículos, ou as próprias pessoas ou animais quando viajam a pé, geralmente trafegam por qualquer rede. Pode-se afirmar que os meios de transporte possibilitaram aos seres humanos ocuparem todos os espaços do planeta Terra e contribuiram decisivamente para promover seu desenvolvimento econômico e social.
Como será o transporte hidroviário, terrestre, aéreo e espacial do futuro? As respostas a esta questão estão apresentadas nos parágrafos descritos a seguir:
Transporte hidroviário do futuro
Como será o transporte hidroviário do futuro [31, 32, 33 e 34]? Navios do futuro se beneficiarão de tecnologias cada vez mais sofisticadas. Navios inteligentes se tornarão parte integrante da realidade que nos cerca. Navios já dispõem de sonar para impedir colisões com icebergs ou de meios que propiciam melhor utilização de energia. Especialistas afirmam que a grande revolução do futuro na indústria naval será a propulsão de navios por GNL (Gás Natural Liquefeito). Embarcações que utilizam este combustível fóssil, um dos mais limpos que existe, já são uma realidade e sua aplicabilidade vem aumentando ano após ano. Esses avanços podem permitir que a meta de redução na emissão de gases causadores de efeito estufa até 2050 seja atingida. É importante destacar também os grandes avanços em um futuro próximo na aplicação de energia solar e dos ventos como fonte auxiliar de propulsão, com a instalação de velas de rotores para gerar energia limpa e renovável, trazendo mais sustentabilidade ao setor. Existe a expectativa de que deverão ser projetadas embarcações movidas a energia solar, já que vemos um grande avanço nos estudos desta tecnologia e sua aplicabilidade em grande escala ou até o uso civil da energia nuclear como fonte de propulsão. Novas tecnologias poderão ser agregadas às infraestruturas portuárias, observando o conceito da indústria 4.0 na automatização e digitalização dos portos por meio de robótica, big data, internet das coisas (IoT), blockchain e inteligência artificial. Os navios cargueiros serão alimentados por baterias que utilizarão energia solar e eólica.
Mais de 200 anos depois que o primeiro navio a vapor começou a cruzar o oceano, a energia eólica encontra o caminho de volta para as rotas marítimas. Instalar “velas de rotor” para um de seus petroleiros é uma forma de reduzir os custos de combustível e as emissões de carbono. A empresa por trás da tecnologia, a Norsepower, finlandesa, diz que este é o primeiro sistema de retrofit de energia eólica num petroleiro. Algumas aplicações ideais para o uso de energia eólica e solar incluem barcos de cruzeiro, catamarãs turísticos, navios de pesca, navios de abastecimento offshore, navios de pesquisa, navios petroleiros, navios de carga, de patrulha e navios de passageiros. Um novo navio cargueiro porta-contêineres está sendo construído na Noruega por duas empresas. O navio cargueiro elétrico para transporte marítimo de curta distância contará no início com uma tripulação ainda presente, mas, em 2022, o navio passará para o funcionamento autônomo. Espera-se que o chamado “Tesla dos mares” seja tripulado a partir de um centro de controle a bordo durante as primeiras viagens e depois será controlado de forma autônoma via GPS [34].
Transporte terrestre do futuro
Como será o transporte terrestre do futuro [35, 36, 37, 38]? Como a concentração da maioria das pessoas será nos centros urbanos, os governos locais estimularão a utilização de meios de transporte que acompanhem a tendência das cidades inteligentes e sustentáveis, interligadas por vias de acesso controladas por diversos dispositivos que utilizam a inteligência artificial e a internet das coisas para a manutenção de um trânsito ágil e seguro. Os meios de transporte priorizados serão os metrôs, os trens, as bicicletas, os patinetes, a pé e os Bus Rapid Transit (BRT’s). Os sistemas de transporte contarão com tecnologias como robótica, internet das coisas (IOT), aplicativos e sistemas de arrecadação mais modernos. Soluções ITS (Intelligent transportation Systems) irão monitorar em tempo real tudo o que acontece no sistema de ônibus e criarão uma interface com outros modais de mobilidade urbana. As linhas convencionais de ônibus terão como função principal interligar os bairros mais distantes articuladas com as linhas de metrô.
Drones e veículos voadores sobrevoarão as ruas das cidades, garantindo mais segurança, mobilidade e rapidez nos serviços de entrega de produtos e pessoas, respectivamente [38]. As ruas contarão com extensas ciclovias e ciclofaixas, além de inúmeras faixas exclusivas para os BRT’s alimentados por hidrogênio que é considerado pela Agência Internacional de Energia (AIE) como o combustível do futuro cujo grande desafio é a produção do hidrogênio limpo e em larga escala. Amplamente utilizados, metrôs e trens serão fundamentais nas metrópoles. As cidades das regiões metropolitanas não mais se isolarão das capitais, levando em conta que linhas férreas de alta velocidade cortarão diversos municípios [38]. O monitoramento em tempo real permitirá o controle do intervalo dos semáforos, de acordo com o fluxo de trânsito, para evitar congestionamentos. As informações serão exibidas nas paradas de trens e ônibus, estacionamentos públicos, displays espalhados em diversos locais. As pessoas terão a possibilidade de programar, ainda em casa, a utilização das diferentes modalidades de transporte, graças à evolução dos aplicativos, incluindo o famoso Sistema de Posicionamento Global (GPS) [38].
O metrô será o principal meio de transporte público que permitirá significativamente a redução das emissões de gases de efeito estufa. Uma das tecnologias utilizadas por esse meio de transporte será o Hyperloop, que permitirá o deslocamento de muitas pessoas, numa grande distância, em curto espaço de tempo. Trens levitarão magneticamente em tubos sem ar, atingindo velocidades de 240 mph até 720 mph, e interligarão diversos bairros das metrópoles, muitas vezes, abastecendo cidades das regiões metropolitanas. Trens confortáveis, de velocidades rápidas serão comuns e evitarão o congestionamento nas rodovias. A maioria das linhas férreas nas principais capitais mundiais serão abastecidas por energias renováveis como solar fotovoltaica e hidrogênio [38].
O sistema driverless, ou seja, sem motorista, estará em pleno funcionamento [38]. Metrôs e trens (e, quem sabe, os ônibus) serão conduzidos remotamente por meio de softwares, proporcionando mais segurança, rapidez e conforto aos passageiros, uma vez que será possível controlar a velocidade, o intervalo entre eles, e até mesmo, o tempo de abertura das portas. Utilizando o sistema driverless, haverá a possibilidade do metrô diminuir os intervalos entre um trem e outro e obter o aumento da capacidade de passageiros. Além disso, a sincronização perfeita dos trens evitará paradas bruscas e contribuirá para a redução do consumo de energia. Trens serão movidos a energia solar e a hidrogênio com o abandono do diesel da rede ferroviária [58]. Transportadoras e fornecedoras utilizarão recursos como inteligência artificial, internet das coisas, velocidade da rede e big data com intuito de viabilizar sistemas de pagamento mais efetivos e a integração de modalidades, para que metrô e ônibus passem a ser utilizados de maneira mais ampla pela população [38].
Os trens que operam com mais de 200 quilômetros por hora podem ser consideradas como de alta velocidade [47 e 48]. O primeiro sistema ferroviário de alta velocidade começou suas operações no Japão em 1964 e era conhecido como o trem-bala. Vinte e sete países do mundo contam hoje com trens de alta velocidade, com composições que podem chegar a mais de 400 km/h. Os continentes da Ásia e Europa concentram as maiores malhas ferroviárias rápidas que transportam passageiros e cargas. Na Coréia do Sul, são ao todo 1.104,5 km de trilhos para trens rápidos, com previsão de mais 425 km em breve. A velocidade máxima para trens em serviço regular é atualmente de 305 km/h, A Turquia conta com 621 km de extensão cuja expansão fará com que o país ultrapasse os 2 mil km de trilhos para serviços rápidos com o trem operando a velocidades de até 250 km/h ou 300 km/h. A Itália tem 1.467 km de extensão e os trens são operados a uma velocidade máxima de 300 km/h. No Reino Unido, a ferrovia de alta velocidade conta com 1.527 km de trilhos com quatro linhas ferroviárias operando em velocidades máximas 200 km/h. Na Suécia, muitos trens operam a 200 km/h. São ao todo 1.706 km de trilhos para serviços rápidos. O Japão conta com 2.764 km de serviços rápidos de trem que atinge uma velocidade máxima de 320 km/h. A França tem 2.647 km de trilhos além de 670 km em construção. A Alemanha conta com 3500 km de linhas, entre as operacionais e as em construção com trens que atingem a velocidade de até 300 km h. A Espanha conta com 3.240 km de trilhos e trens que atingem a velocidade de até 310 km/h. A China conta com 35.000 Km de trilhos de alta velocidade.
Nas linhas ferroviárias, a manutenção preventiva será realizada por drones autônomos, haverá trens sem condutor viajando com segurança em alta velocidade, as cargas serão enviadas automaticamente ao seu destino e uma tecnologia inteligente será projetada para melhorar a experiência do passageiro e permitir viagens sem bilhetes. Haverá a melhoria e a difusão de sistemas de direção automática nos trens, o que vai otimizar ainda mais o tempo das viagens e pode acabar com os atrasos. Robôs inteligentes irão construir novas infraestruturas ferroviárias e modernizar antigas. Os avanços tecnológicos também serão vitais para melhorar a experiência do usuário, fornecendo informações precisas do trajeto em tempo real, e permitindo acesso ininterrupto ao trabalho e ao entretenimento durante a viagem através de redes de internet sem fio (Wireless e/ou 5G). A tecnologia de levitação magnética, excepcionalmente silenciosa e eficiente empregada no Sistema de Transporte totalmente automatizado, também, permitirá que o sistema sirva como uma alternativa de economia de espaço e baixa emissão de gases do efeito estufa. O sistema operará atingindo velocidades de até 150 km por hora, podendo movimentar até 180 contêineres/hora de forma individual e totalmente elétrica [39]. Um dos problemas dos sistemas de transportes urbanos é a falta de coordenação entre os diferentes modais de transportes. Queremos saber como ir de A para B com a maior facilidade possível, seja a pé, de bicicleta, motocicleta, metrô, ônibus, trem, Uber ou táxi – ou uma mistura de alguns ou de todos eles. No passado, não tínhamos dados suficientes. Agora, temos. E poderemos contar com nossos smartphones conectados o tempo todo para nos ajudar a visualizar tudo isso. O aplicativo informaria a maneira mais rápida de chegar ao seu destino mesclando todos os meios de transporte integrados seja carro elétrico, metrô, ônibus ou táxi.
Haverá a proliferação de veículos elétricos. Veículos voadores compartilhados, totalmente elétricos e progressivamente autônomos, com capacidade de decolagem e pouso na vertical, cortarão os céus das cidades. Para isso, os topos dos prédios de empresas parceiras dos serviços de transporte pelo ar funcionarão como pontos de decolagem, pouso e abastecimento [38]. Pessoas utilizarão cada vez mais os patinetes elétricos compartilhados e/ou particulares, totalmente sustentáveis, como alternativa ao metrô ou ao ônibus [38]. O automóvel do futuro será cada vez mais autônomo, mais elétrico, mais conectado e compartilhado. Os veículos elétricos e autônomos parecem ser os principais impulsionadores da transformação crucial que haverá no transporte das cidades [37]. Veículos autônomos, portanto, já existem e isso não é um projeto futurista [35]. A ideia é fortalecer o transporte público. Então, em uma cidade inteligente, as pessoas podem se desvencilhar de seu automóvel que representa uma ameaça para a saúde da população ao congestionar nossas cidades e comprometer a qualidade do ar com o uso de combustíveis fósseis. Em muitos países, ônibus e outros sistemas de transportes sem motoristas estão sendo testados como veículos autônomos. Veículos autônomos públicos ou privados vão nos conectar de nossa casa a um polo de transporte. Já existem ônibus sem motorista no cantão de Schaffhausen, na Suíça, que circula pela cidade de Neuhausen am Rheinfall buscando e deixando passageiros enquanto desbrava o trânsito [35]. Não há nele nem mesmo um volante. Um funcionário dentro do ônibus pode assumir o controle do veículo a partir de um controle remoto, caso haja qualquer imprevisto.
No futuro, as rodovias não serão tão inseguras como atualmente. Veículos não terão motoristas e não emitirão resíduos poluentes pelo ar. Rodovias serão controladas por tecnologias sofisticadas que se comunicam com carros, extraem energia do Sol, integram infraestrutura de estrada e sistemas de GPS [40]. As rodovias do futuro já começam a ser projetadas. As rodovias do futuro contarão com avançados painéis solares que gerarão energia limpa e renovável, e carregarão, sem fio, carros elétricos em movimento ou estacionados. Os painéis também teriam iluminação LED e elementos de aquecimento para derreter a neve. Carros elétricos devem se tornar comuns nas estradas do futuro, já que o desenvolvimento científico irá melhorar consideravelmente a atuação de baterias e o potencial para aumento do armazenamento de eletricidade. Sistemas de navegação totalmente automatizados também irão permitir que as estradas fiquem povoadas por carros sem motoristas que poderia mudar o design e a operação das rodovias e proporcionar segurança e benefícios ambientais. Os veículos irão se tornar cada vez mais “inteligentes”, que, com uma combinação do veículo conectado e da Internet das Coisas, irá possibilitar aos carros a transmissão e recepção de informações sobre o trânsito, a velocidade, o tempo e potenciais riscos de segurança.
Transporte aéreo do futuro
Como será o transporte aéreo do futuro? A indústria aeronáutica trabalha no desenvolvimento de diversos projetos de aeronaves que prometem revolucionar o transporte aéreo nos próximos anos e décadas [41, 42. 43 e 44]. São aviões supersônicos, elétricos, autônomos e até aeronaves que parecem um drone gigante para o transporte de passageiros em centros urbanos. A busca por formas mais eficientes de voar e transportar passageiros pelos céus emitindo menos gases poluentes (ou até zerando) é o grande desafio da indústria aeronáutica para os próximos anos. Essa alteração exigirá a uma reformulação tecnológica dos aviões. Há estudos sobre aviões elétricos, carros voadores, aviões supersônicos, entre outras inovações. A solução do avião elétrico ainda não funciona para aeronaves de grande porte. O que se pode construir, no momento, são aviões elétricos com capacidade um pouco acima de 10 passageiros e alcance de voo em torno de 300 km. Outra opção avaliada nessa área é a propulsão híbrida, combinando motores convencionais e elétricos. Os aviões elétricos não devem evoluir tão rapidamente ao ponto de desbancarem os jatos no curto ou médio prazo. Já existem, por exemplo, aviões elétricos usados em escolas de pilotagem e companhias aéreas da categoria sub-regional que cogitam adotar aeronaves elétricas ainda nesta década. Os aviões elétricos utilizam baterias elétricas, o “combustível” desse novo tipo de avião, que são bastante pesadas e pouco eficientes, comparados à alta potência dos motores a jato e turboélices. Outra fonte elétrica em estudo para os aviões são os geradores movidos a hidrogênio, tecnologia que ainda precisa amadurecer até se tornar realmente viável. Haverá a invasão dos eVTOLs (sigla em inglês para Aeronaves Elétricas de Pouso e Decolagem Vertical) chamados de “carros voadores” como uma alternativa de transporte urbano.
Haverá o retorno da fabricação de aviões supersônicos de passageiros. A Boom Technologies e a Aerion Corporation, estão trabalhando em projetos de novos aviões supersônicos de passageiros [41]. A Boom tem a proposta que mais se aproxima do que foi o Concorde. Trata-se de um jato supersônico capaz de alcançar Mach 2,2 (2.355 km/h) e transportar 55 passageiros em voos de até 8.000 km. Um protótipo da aeronave em escala reduzida será testado. As fabricantes garantem que vão solucionar os problemas que acompanharam a carreira do Concorde, como o altíssimo consumo de combustível e o efeito do “sonic boom”, o incômodo estrondo sônico gerado pela passagem de um avião em velocidade supersônica. Haverá o fim dos aviões quadrimotores que, num passado não muito distante, era sinônimo de segurança e grande capacidade. Hoje em dia, essas máquinas eternizadas na forma dos gigantes Boeing 747 e Airbus A380, estão caindo em desuso no transporte de passageiros. Eles são caros demais de operar, exigem mais cuidados de manutenção e consomem enormes quantidades de combustível. A alternativa a esses gigantes com quatro motores são os novos widebodies (aviões de fuselagem larga) bimotores de última geração, como o Airbus A350 e o Boeing 787. A Boeing está trabalhando no novo 777X, o maior avião bimotor de todos os tempos. Jatos menores, antes restritos a voos domésticos, vão poder realizar viagens internacionais entre continentes.
Pesquisadores da Universidade Técnica de Delft, na Holanda, conseguiram realizar pela primeira vez o voo de um protótipo do novo avião comercial Flying-V, que é apontado como uma nova aeronave que pode mudar a aviação no futuro [42]. Com um formato em V bastante diferente dos aviões comerciais tradicionais, o Flying-V tem um design pensado para ter um consumo de combustível mais eficiente. A principal diferença é que a cabine de passageiros, o compartimento de carga e os tanques de combustível ficam nas próprias asas do avião. Já as turbinas, por sua vez, ficam por cima das asas, localizadas numa parte mais central da aeronave do que de costume e perto do centro de gravidade. Modelos computacionais estimaram que as mudanças no formato permitem um consumo de combustível 20% menor do que nos aviões mais avançados no mercado. Ainda deve levar anos ou décadas até que uma aeronave em tamanho real esteja completa, mas o teste do primeiro protótipo foi um importante passo para o desenvolvimento da nova aeronave. O projeto prevê um avião com capacidade para 314 passageiros. Airbus apresenta designs para aeronaves movidas a hidrogênio para evitar emissão de gases do efeito estufa até 2035. Trata-se de um modelo em forma de ‘V’, com asas integradas ao corpo do avião. De acordo com a companhia, a fuselagem ampla abre diversas opções para armazenagem e distribuição do hidrogênio, bem como para o layout da cabine [43].
Transporte espacial do futuro
Como será o transporte espacial do futuro? Para alcançar a órbita da Terra a uma distância de 100 km acima do nível do mar, foguetes necessitam de toneladas de combustível e oxidantes a fim de garantir a propulsão adequada para atingir cerca de 28.440 km/h para que escape da gravidade terrestre. Este grande volume de combustível também demanda muito espaço na espaçonave [59]. Um novo motor em desenvolvimento por dois engenheiros norte-americanos, no entanto, propõe uma alternativa para otimizar a quantidade de oxidantes transportados por foguetes e reduzir o custo de lançamentos. Trata-se do sistema de propulsão por aspiração de ar Fernis, uma tecnologia que combina características de um motor de foguete convencional e um motor a jato [45]. O Fernis aspira passivamente o ar por uma extremidade e então o comprime e o combina com querosene e um pouco de oxigênio gasoso em uma câmara de combustão. Quando completo, o sistema poderia reduzir a quantidade de oxidantes transportados por um foguete em até 20%. Em teoria, isso significa que foguetes equipados com esta tecnologia poderiam ser mais compactos ou destinar mais espaços de compartimento a cargas úteis.
Outra alternativa é usar aviões a jato para o transporte de foguetes convencionais por vários quilômetros na atmosfera para, então, liberar os veículos, que concluem sozinhos a etapa final da viagem ao espaço [45]. Projetada pela NASA, a aeronave X-43 apresenta um motor de foguete para dar impulso inicial para o veículo. Na sequência, um sistema hipersônico a jato de respiração aérea, conhecido como scramjet, assume o controle do veículo. Há, no entanto, um desafio fundamental aplicado a este sistema que, para atingir a velocidade necessária para chegar na órbita da Terra, é preciso uma quantidade grande de propulsores. Ao adicionar combustível e outros materiais, o foguete fica mais pesado dificultando que o veículo alcance as velocidades necessárias. Esta alternativa difere do Fernis que corresponde a um sistema de estágio único para órbita, ou seja, ele impulsiona veículos que chegam até a órbita da Terra sem ajuda de dispositivos externos e não precisam destacar nenhuma de suas partes de maquinário durante o percurso. Nesta categoria também está inclusa a tecnologia SABRE, um conceito de motor híbrido de motor de foguete e jato hipersônico desenvolvido pela empresa britânica Reaction Engine. O Sabre é um motor híbrido inédito capaz de “respirar” o ar enquanto está na atmosfera, como um motor a jato, tornando-se um foguete quando atinge o espaço.
A Agência Espacial Europeia (ESA) decidiu apostar em uma tecnologia com a qual se sonha desde o início da exploração espacial, isto é, dispor de uma espaçonave capaz de decolar de um aeroporto, como um avião comum, tornando-se um foguete tradicional assim que ultrapassa os limites da atmosfera mais densa e entra em órbita e retornar ao solo na mesma pista de onde decolou [46]. A empresa Reaction Engines, contratada para desenvolver as primeiras peças do motor revolucionário que deverá equipar essa espaçonave do futuro, afirma que é uma espaçonave reutilizável, capaz de decolar de um aeroporto convencional, colocar uma carga de 20 toneladas em órbita e retornar ao solo na mesma pista de onde decolou. Esta tecnologia pode se tornar uma realidade a menos de uma década.
Pelo exposto, os extraordinários avanços nas tecnologias dos meios de transporte desde a pré-história até a era contemporânea contribuíram para o desenvolvimento econômico e social da humanidade e seus avanços no futuro promoverão avanços ainda maiores em benefício da humanidade.
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* Fernando Alcoforado, 81, condecorado com a Medalha do Mérito da Engenharia do Sistema CONFEA/CREA, membro da Academia Baiana de Educação, engenheiro e doutor em Planejamento Territorial e Desenvolvimento Regional pela Universidade de Barcelona, professor universitário e consultor nas áreas de planejamento estratégico, planejamento empresarial, planejamento regional e planejamento de sistemas energéticos, é autor dos livros Globalização (Editora Nobel, São Paulo, 1997), De Collor a FHC- O Brasil e a Nova (Des)ordem Mundial (Editora Nobel, São Paulo, 1998), Um Projeto para o Brasil (Editora Nobel, São Paulo, 2000), Os condicionantes do desenvolvimento do Estado da Bahia (Tese de doutorado. Universidade de Barcelona,http://www.tesisenred.net/handle/10803/1944, 2003), Globalização e Desenvolvimento (Editora Nobel, São Paulo, 2006), Bahia- Desenvolvimento do Século XVI ao Século XX e Objetivos Estratégicos na Era Contemporânea (EGBA, Salvador, 2008), The Necessary Conditions of the Economic and Social Development- The Case of the State of Bahia (VDM Verlag Dr. Müller Aktiengesellschaft & Co. KG, Saarbrücken, Germany, 2010), Aquecimento Global e Catástrofe Planetária (Viena- Editora e Gráfica, Santa Cruz do Rio Pardo, São Paulo, 2010), Amazônia Sustentável- Para o progresso do Brasil e combate ao aquecimento global (Viena- Editora e Gráfica, Santa Cruz do Rio Pardo, São Paulo, 2011), Os Fatores Condicionantes do Desenvolvimento Econômico e Social (Editora CRV, Curitiba, 2012), Energia no Mundo e no Brasil- Energia e Mudança Climática Catastrófica no Século XXI (Editora CRV, Curitiba, 2015), As Grandes Revoluções Científicas, Econômicas e Sociais que Mudaram o Mundo (Editora CRV, Curitiba, 2016), A Invenção de um novo Brasil (Editora CRV, Curitiba, 2017), Esquerda x Direita e a sua convergência (Associação Baiana de Imprensa, Salvador, 2018, em co-autoria), Como inventar o futuro para mudar o mundo (Editora CRV, Curitiba, 2019) e A humanidade ameaçada e as estratégias para sua sobrevivência (Editora Dialética, São Paulo, 2021).
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