Este é o resumo do artigo de 16 páginas que tem o objetivo de apresentar as grandes inovações que deverão ocorrer no transporte terrestre (urbano, rodoviário e ferroviário), transporte hidroviário (fluvial, lacustre e marítimo), transporte aéreo e transporte espacial do futuro. Este artigo foi publicado em inglês pela revista científica norte-americana Journal of Atmospheric & Earth Science. Como será o transporte terrestre, hidroviário, aéreo e espacial do futuro? As respostas a esta questão estão apresentadas resumidamente nos tópicos apresentados a seguir.
Como será o transporte terrestre (urbano, rodoviário e ferroviário) do futuro? 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 (IOT) para a manutenção de um trânsito ágil e seguro. O metrô será o principal meio de transporte público nas grandes cidades que permitirá significativamente a redução das emissões de gases de efeito estufa. Metrôs, trens e ônibus serão conduzidos remotamente por meio de softwares, proporcionando mais segurança, rapidez e conforto aos passageiros. Trens serão movidos a energia solar e a hidrogênio com o abandono do diesel da rede ferroviária. Serão utilizados trens de alta velocidade com composições que podem alcançar mais de 400 km/h. 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. 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 5G sem fio (Wireless). Haverá a proliferação de veículos elétricos e veículos voadores compartilhados, totalmente elétricos e progressivamente autônomos, com capacidade de decolagem e pouso na vertical, cortarão os céus das cidades. 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.
Como será o transporte hidroviário (fluvial, lacustre e marítimo) do futuro? Navios do futuro se beneficiarão de tecnologias cada vez mais sofisticadas. No futuro, navios se beneficiarão de tecnologias cada vez mais sofisticadas. Navios inteligentes se tornarão parte integrante da realidade que nos cerca. Existe a expectativa de que deverão ser projetadas embarcações movidas a energia solar, já que há um grande avanço nos estudos desta tecnologia e sua aplicabilidade em grande escala. Os navios cargueiros serão alimentados por baterias que utilizarão energia solar e eólica. O navio cargueiro elétrico para transporte marítimo de curta distância contará no início com uma tripulação ainda presente, mas, em seguida, 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. Navios disporão de sonar sofisticado para impedir colisões com icebergs ou de meios que propiciam melhor utilização de energia. Haverá, até mesmo, o uso civil da energia nuclear como fonte de propulsão e de portos inteligentes. 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. 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. Uma das mais sustentáveis tecnologias em estudo é a de cargueiros sem tanques de lastro que visam proporcionar a estabilidade dos navios evitando a descarga da água salgada de lastro que, ao esvaziá-lo, podem acarretar sérios impactos ambientais devido à inserção de microrganismos não-nativos. A mudança nos cargueiros sem tanques de lastro consiste na substituição dos tanques de lastro por “tubos” longitudinais estruturais, com admissão na proa e descarga na popa, que criam um fluxo constante de água salgada local e promovem a pressão necessária para gerar a estabilidade do navio, de acordo com a carga embarcada. 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.
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. 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 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. 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. 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 chamados de “carros voadores” como uma alternativa de transporte urbano. Haverá o retorno da fabricação de aviões supersônicos de passageiros. A Boom tem a proposta que mais se aproxima do que foi o avião supersônico Concorde. Haverá o fim dos aviões quadrimotores na forma dos gigantes Boeing 747 e Airbus A380 que 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. O novo avião comercial Flying-V é apontado como uma nova aeronave que pode mudar a aviação no futuro. 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. Modelos computacionais estimaram que as mudanças no formato permitem um consumo de combustível 20% menor do que nos aviões mais avançados no mercado. 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. Desde o início da década de 1990, a aviação comercial passou a desenvolver tecnologias que tornaram o avião cada vez mais automatizado, reduzindo assim gradativamente a importância do piloto na operação da aeronave, visando diminuir os acidentes aéreos causados por falha humana. O século XXI será de grandes avanços para a aviação. Estima-se que futuramente o uso de pilotos será diminuído, sendo substituídos pelo controle remoto com o uso de computadores. As empresas aéreas Finnair, da Finlândia, e a Widerøe, da Noruega, anunciaram recentemente planos de introduzir aviões elétricos de passageiros em suas frotas até 2026. No Canadá, a Harbour Air está testando hidroaviões adaptados com propulsores elétricos. O avanço nas tecnologias de motores e novas soluções aerodinâmicas contribuíram para reduzir significativamente o consumo de combustível dos aviões comerciais, abrindo a possibilidade de rotas cada vez mais longas. Se aproveitando dessa evolução, aviões menores, antes restritos a voos domésticos, partiram para a carreira de viagens internacionais entre continentes. O emprego de aviões pequenos e menos onerosos em relação aos widebodies abre um novo nicho no mercado de viagens internacionais com a oferta de passagens mais baratas. Outra grande invenção em curso é a da aeronave híbrida que é projetada para decolar e pousar verticalmente com rotores de inclinação.
Como será o transporte espacial do futuro? O transporte espacial tem grande importância para a humanidade haja vista a necessidade de promover viagens intergalácticas dos seres humanos pelos confins do Universo e, até mesmo, para universos paralelos. O maior desafio humano é o da produção de foguetes que sejam capazes de alcançar velocidades próximas à velocidade da luz (300.000 Km/s) que não seria possível alcançar com os foguetes químicos atuais devido à limitação na velocidade dos gases de escape. Para alcançar a órbita da Terra a uma distância de 100 km acima do nível do mar, os foguetes atuais necessitam de toneladas de combustível e oxidantes a fim de garantir a propulsão adequada para atingir cerca de 40.320 km/h para que escape da gravidade terrestre. Este grande volume de combustível também demanda muito espaço na espaçonave. A maior parte dos foguetes atuais leva uma carga útil de apenas 1.5 % do seu tamanho total. Por carga útil entendem-se pessoas e objetos. O grande desafio científico e tecnológico da humanidade é representado pela necessidade de realizar viagens espaciais e interestelares. Para esse propósito, precisaríamos de uma nave espacial que viaje a uma velocidade algo próximo da velocidade da luz (300.000 Km/s). Uma das alternativas propostas por cientistas consistiria na utilização do motor iônico que é um sistema de propulsão a íons que será adotado na próxima geração de espaçonaves da NASA que alcançaria velocidade próxima à da luz possibilitando a uma espaçonave alcançar estrelas próximas, como a Alfa Centauri, a 4,3 anos-luz de distância. Propulsão Bussard é outro método de propulsão para naves espaciais que poderiam acelerar até uma velocidade próxima à da velocidade da luz, e seria um tipo de nave bastante eficiente que utiliza a fusão do hidrogênio. Viagens espaciais super rápidas próximas da velocidade da luz seriam, entretanto, fatais para os seres humanos segundo publicação de Edelstein e Edelstein na Natural Science que informa que o uso do hidrogênio em qualquer espaçonave que seja capaz de viajar na velocidade da luz também a impediria de fazer a viagem a essa velocidade porque, na medida em que a velocidade da nave se aproximasse à da luz, o hidrogênio H interestelar se transformaria em radiação intensa que rapidamente mataria os passageiros e destruiria os instrumentos eletrônicos. Existe um limite de velocidade natural imposto por níveis seguros de radiação devido ao hidrogênio que significa que seres humanos não podem viajar a mais do que metade da velocidade da luz. A teoria da relatividade geral abriu novos campos da ciência e permitiu ideias como a de criar um motor de dobra espacial para viajar para qualquer canto do Universo. O motor de dobra espacial permitiria à nave espacial uma viagem em velocidade superior à da luz. A viagem a destinos situados a anos-luz de distância da Terra ainda continuará fora do nosso alcance, mas uma tecnologia de dobra espacial, caso venha a existir algum dia, pode ser a solução para realizar viagens interestelares.
Para assistir os vídeos abordando o futuro transporte terrestre, hidroviário, aéreo e espacial, acessar o Canal Fernando Alcoforado do YouTube através do website https://www.youtube.com/watch?
Para ler o artigo completo de 16 páginas em Português, Inglês e Francês, acessar os websites do Academia.edu <https://www.academia.edu/
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