Energis IX - Um problema de Fermi e de transportes na ponte Vasco da Gama

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Domingo de manhã. Ao lado das placas de sinalização dos acessos à ponte Vasco da Gama devia estar o aviso de que a ponte ia ser utilizada por ciclistas da World Bike Tour. Mas não estava.

Estimo que estivessem cerca de 10.000 ciclistas. Os propósitos de difusão da necessidade de poupar emissões de CO2 com os modos de transporte terão sido prejudicados pelo excesso de emissões adicionais do engarrafamento que provocaram. Além de que, para percorrer 15 km de bicicleta, deverão ter consumido umas toneladas de hambúrgueres (ver        http://fcsseratostenes.blogspot.com/2009/10/energis-vi-energia-do-hamburguer-e-as.html    )

Segundo as minhas contas, cada ciclista emite, por km, 77 gramas de gases com efeito de estufa, incluindo os gases emitidos pelas vaquinhas que deram o hambúrguer necessário à reposição da energia muscular e pela rede de comercialização do shamburgueres. Ficou esta manifestação então por 11,5 toneladas emitidas. Nada mau, apesar do apoio expresso da EDP, do Meo , dos Jogos da Santa Casa e até do Metropolitano de Lisboa.

Sugiro à EDP, ou a qualquer empresa de transportes, que para a próxima pense em adquirir 10.000 bicicletas estacionárias acionando, cada uma, um gerador de 300 W equipado com contador para medida da energia fornecida à rede. Admitindo que cada ciclista produz 200 W durante 3 horas, teremos cerca de 6 MWh produzidos, o que já dá para “puxar” por 48.000 passageiros.km na rede do Metropolitano de Lisboa, incluindo a iluminação dos escritórios e a ventilação das estações. Admitindo um percurso médio de 4 km, teremos então que conseguiríamos assim a energia para transportar 12.000 passageiros (quase 1 passageiro por cada contribuinte ciclista).

 
 
 
 
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Energis VI – A energia do hambúrguer e as bicicletas

Deu-se o caso que tive de investigar uns números para um powerpoint a apresentar na minha empresa (minha no sentido do outrem para quem trabalho, ou seja o que for que por este termo devamos entender, dentro ou fora da cobertura da definição já clássica de Gurvitch, de que o trabalho é toda a actividade consciente, penosa e útil).
Estava eu a magicar como comparar gastos específicos de energia de modos de transporte diferentes, e especialmente níveis de emissão de gases com efeito de estufa, assim como quem se prepara para submergir num plano estratégico de transportes para 12 anos, quando tropecei no cheeseburger.
O cheeseburger tem a grande vantagem de responder ao problema fundamental do homem, que é o de arranjar energia para alimentar a combustão dos seus tecidos (seus do homem), por exemplo às 2 ou 3 de uma madrugada em que a restante família esteja longe, em vilegiatura e a inspiração culinária tenha falhado à hora regimental.
Essa energia mede-se por 590 kilocalorias, ou, fazendo as contas ao equivalente, 680 Wh.
Por outras palavras, comendo um cheeseburguer, a nossa massa muscular permite-nos andar uns quilómetros sem emagrecer.
Como a energia que dissipamos a andar, sem entrar em apneia, para aí a 2,5 km/h, corresponde mais ou menos a uma lâmpada de 100 W, segue-se que um cheeseburguer dá para andarmos 680 Wh/100 W = 6,8 horas.
À velocidade referida, 2,5 km/h, foi combustível que deu para andarmos 17 km.
Nada mau.
E quem anda 17 km com 680 Wh anda 1 km com 40 Wh.
Até parece um problema de Fermi, guardando as respeitosas distâncias, claro.
(ver problemas de Fermi em:
http://www.cmpa.tche.br/educacional/secoes_ensino/site_sec_C/arquivos%20e%20Links/F%EDsica/textos_diversos_4.doc
http://algol.fis.uc.pt/quark/viewforum.php?f=14
http://es.wikipedia.org/wiki/Problema_de_Fermi)
E chegado a este ponto, fui comparar, que era para comparar modos de transporte que estava magicando, com o consumo específico do metropolitano, que é, considerando as energias consumidas na sua rede e nos seus edifícios, à volta de 120 Wh por passageiro.km.
Isto desta unidade passageiro.km, ou passageiro-km (não confundir com passageiro por km, ou passageiro/km) às vezes faz confusão mesmo.
120 Wh/pass.km significa que é preciso sacrificar 120 Wh de energia para transportar 1 passageiro durante 1 km.
Ou 2 passageiros durante meio km.
No fundo, quando se diz que o metro de Lisboa transporta por ano cerca de 800 milhões de passageiros.km, o que se está a dizer é que os percursos de todas as viagens realizadas por todos os passageiros durante o ano, alinhados um a seguir ao outro, somaram 800 milhões de km.
Melhor seria dizer então 800 milhões de viagens.km, mas passageiro.km é mais bonito e é esta a unidade em que se exprime o produto de uma empresa de transportes.
Também é preciso ter cuidado para não confundir passageiro.km com lugar.km.
É que aqui temos um dos grandes dramas da energia dos transportes: andar a passear lugares vazios.
A média em Portugal de passageiros por automóvel é de 1,2; na Finlandia é de 1,7.
A média de passageiros numa carruagem de metro é de 26 pessoas, quando ela tem capacidade para 130 com um mínimo de comodidade.
Estamos com problema de procura deste modo de transporte; as pessoas preferem andar de carro e deixá-lo em cima do passeio, a andar de metro.
Voltando ao cheeseburger, temos então que a energia para transportar um passageiro durante 1 km é de 40 Wh para o modo a pé e de 120 Wh para o modo metro.
Dir-se-ia que poderíamos evitar todos aqueles enormes investimentos para construir o metro se estimulássemos as deslocações a pé até ao local de trabalho.
Só que os 40 Wh são enganadores, porque para produzir o cheeseburger, até estar ao alcance da boca do consumidor, foi necessário consumir 5 vezes mais energia (fertilizantes, rações, abate e transporte da carne…), i.é, 200 Wh.
E assim se prova que a alimentação é uma forma deficitária de produzir energia (produzimos menos do que o que consumimos, ainda nos extinguimos, como dizia Malthus, se não ganhamos juízo, já que o desenvolvimento das tecnologias não dá cabo do fosso entre pobres e ricos, ver http://en.wikipedia.org/wiki/Malthusianism), nem sequer conseguimos ser mais eficientes a andar a pé.
Também é verdade que é preciso mais do que 120 Wh por passageiro.km para fazer andar o metro, porque também houve consumo da energia até ela própria entrar no metro e este também despende energia na construção, na manutenção, no aquecimento, e por aí fora. Por isso é melhor contar, enquanto não se conseguir encher mais lugares nas carruagens, com cerca de 140 Wh/passageiro.km .
Mas não nos vamos ainda embora e vejamos se podemos melhorar a eficiência dos transportes com a máquina de melhor rendimento do mundo: a bicicleta.
Imaginem que, andando sem apneia, para aí a 7 km/h durante as 6,8 horas que o nosso cheeseburguer nos concede, conseguimos fazer cerca de 14 Wh/passageiro.km .
O que é óptimo, se não pensarmos que, para transportar na hora de ponta 15.000 pessoas, que é um número comodamente atingível numa linha de metro, teríamos de encher uma avenida com 8 vias normais de largura (agora é vias que se diz, não é faixas) ao longo de 7 km, para a esvaziar dos 15.000 “clientes do sistema de transporte” numa hora.
Estou a dar 4m de distancia entre 2 bicicletas consecutivas, percorridos em 2 segundos à velocidade de 7 km/h, sendo que os 2 segundos são a distancia sagrada, ou de segurança, em tempo, entre 2 veículos na estrada (mensagem especialmente destinada aos adam smithistas das auto-estradas: a 144 km/h, a distancia de segurança para o carro da frente é 80m).
Mas aqueles 14 Wh/pass.km, como provêm do cheeseburguer, também têm de ser multiplicados por 5 para obter a energia necessária à produção e comercialização do cheeseburguer.
Dá então 70 Wh/passageiro.km de bicicleta.
Mas agora temos de entrar com os custos energéticos da construção e da manutenção das vias, das próprias bicicletas, vamos até 77 Wh/pass.km.
E agora ainda falta a cereja no cimo do bolo.
É que a energia tem um custo mensurável em gases com efeito de estufa (a celebradíssima pegada de carbono, ou pegada ecológica).
E enquanto os 140 Wh/pass.km do metro, graças à distribuição das origens das fontes de energia da EDP, emitem à volta de 400 gCO2/kWh, as pobres vacas dos hambúrgueres, graças à peculiaridade do seu sistema digestivo, contribuem para que o resultado final das emissões da energia do cheeseburguer seja de 1 kgCO2/kWh.
Ora bolas, pois para os fabricantes de hambúrgueres, por mais cómoda que seja a sua visita às 3 da madrugada: 1 passageiro.km de metro emite cerca de 64 gCO2, enquanto o ciclista, por km, emite cerca de 77 gCO2.
Será que os ecologistas que nos governam terão feito bem as contas, ao lançar, na verdadeira acepção da palavra lançar, a moda das ciclovias por tudo quanto é câmara municipal, agora que serenaram as febres das fontes cibernéticas e das rotundas acalmadoras do transito?