Como o Metrô funciona? - CBIE
O metropolitano, mais conhecido como metrô, é um meio de transporte de passageiros que circula sobre trilhos (Figura 1) e interliga estações, em diferentes pontos da cidade, facilitando e agilizando o tempo desprendido para locomoção da população urbana. A maioria dos metrôs são subterrâneos, mas podem ser terrestres ou elevados, a depender da fisiografia do terreno abordado no projeto.
Figura 1: Trilhos do metrô
No Brasil, a primeira linha de metrô foi inaugurada em 1974, em São Paulo, seguido pelo Rio de Janeiro, em 1979. Ambas, pioneiras na instalação, também são as duas maiores em extensão, número de estações, média diária de passageiros e anos de operação, seguidas por Recife, Porto Alegre, Brasília e Salvador. Juntas, seis cidades somam um pouco mais de 550 quilômetros (km) de rede e transportam mais de 5 milhões de pessoas por dia. A China é o país com mais sistemas de metrôs em operação, muitos inaugurados este ano mesmo, um total de 38 com mais sete em construção com previsão de entrega dentro dos próximos sete anos. Se comparado ao restante do mundo, o Brasil, por seu tamanho e quantidade populacional, ainda caminha na construção de infraestrutura de transporte sobre trilhos. Atualmente, as quatro maiores redes do mundo são o metrô de Xangai (567 km), Pequim (442 km), Nova York (418 km) e Londres (408 km), somando 1.835 km de extensão. Quatro cidades, quatro vezes maior, comparado às seis cidades brasileiras (Figura 2).
Figura 1: Sistemas de Metrô – São Paulo e Xangai
Na maioria dos casos, o sistema funciona por motores elétricos. Além dos trilhos que conduzem os vagões, existe o que comumente é conhecido como terceiro trilho, por onde passa a tensão que energiza os trens, através de uma peça de metal acoplada aos vagões, que recebem a energia e fazem girar os motores. Estes impulsionam as rodas e podem fazer a composição chegar a 100 km/h se necessário, embora a velocidade média do metrô de São Paulo, por exemplo, seja de 35 km/h. O outro modelo é por catenárias, mas este é raramente utilizado. Já os freios do metrô subterrâneo, funcionam por ar comprimido. Em superfície, com a presença das chuvas, o atrito entre a roda e o trilho diminui, entrando em cena um sistema de emergência que joga areia no trilho, restabelecendo o atrito necessário para segurar os vagões.
A parada nas estações é feita manualmente (no caso dos mais antigos) ou automaticamente (mais empregado). Neste último, para que ele consiga parar no lugar certo, o terceiro trilho manda impulsos elétricos que diminuem a velocidade do motor até atingir a localização exata. Há ainda, caixas de comando instaladas ao lado do terceiro trilho ao longo da linha, para que possam emitir impulsos para que o trem acelere ou reduza a velocidade. Em caso de blecaute, os trens param e precisam ser evacuados. Para isso, existem passarelas laterais que foram criadas para atender tal possibilidade, quanto para passagem de pessoas que fazem manutenção na linha.
O grande desafio das operadoras é diminuir a quantidade de energia elétrica empregada no sistema. Para isso, a modernização dos trens é crucial, tendo em vista a capacidade destes de minimizar os altos custos que são gerados na operação, através da tecnologia que transforma a energia gerada pela frenagem dos trens em energia elétrica, realizado por motores de tração. A energia gerada é devolvida à rede elétrica e reutilizada, tanto nos outros trens, quanto por sistemas de iluminação e ar condicionado, gerando uma economia que pode atingir até 40%, reduzindo consideravelmente os 90% de energia consumida para tracionamento dos vagões.
Além da economia de energia, o uso do metrô contribui para a redução das emissões de gases de efeito estufa, com emissão 28 vezes menor se comparado a carros de passeio. Esta economia, pode evitar a emissão de 1,8 toneladas de CO2 por passageiro, anualmente.