Plano_de_Projeto_-_Modelo_Obrigat_rio (2)[1]

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PLANO DE PROJETO FINAL EM ENGENHARIA 
Informações sobre o aluno 
Nome: 
Ricardo Campos Arnaud de Veiga Flôres 
Matrícula: 
202003393061 
 
INTRODUÇÃO 
 
O Mundo está a mudar drasticamente, estamos preparados para o futuro? 
 
Apesar das cidades ocuparem 1% apenas da superfície terrestre, são nelas que 
vivem 55% da população, responsáveis por 80% do consumo de energia (e das emissões de 
carbono). É esse o motivo principal das cidades estarem na linha de frente do combate às 
alterações climáticas. 
 
A percentagem das emissões mundiais de carbono produzidas pelas cidades em 
2030 será de 87% e a percentagem da população urbana mundial exposta à subida do nível 
do mar de 80%. 
 
A Mobilidade Sustentável é um tema cada vez mais importante no atual cenário 
mundial, considerando a crescente demanda por transporte e desafios ambientais 
enfrentados. Nesse contexto, a Engenharia tem um papel fundamental em buscar soluções 
para tornar o transporte cada vez mais eficiente e principalmente menos impactante ao Meio 
Ambiente. 
 
Neste trabalho, o foco será as bicicletas e patinetes elétricos como modais de 
transporte sustentável, tendo objetivo de analisar como esses meios de locomoção podem 
contribuir beneficamente para mobilidade urbana. Abordará a importância da infraestrutura 
 
adequada, como ciclovias e estações de recarga para utilização de forma mais eficaz. 
Apresentará estatísticas de acidentes fatais com diferentes tipos de transportes e provará que 
são mais eficientes na emissão de poluentes, além de mais seguros. 
 
O problema central a ser analisado é como esses veículos podem ser mais 
eficientes e incorporados na mobilidade urbana, considerando as demandas e necessidades 
dos usuários bem como a infraestrutura disponível. 
 
A metodologia será baseada em pesquisas bibliográficas e análises de casos 
práticos, com objetivo de coletar dados e informações relevantes sobre o tema e apresentá-
las de forma clara e objetiva. Serão considerados exemplos de cidades que já adotaram esses 
modais de transportes, como foi feita a implementação e possíveis melhoras, além de 
análises de demanda e preferência dos usuários. 
 
Ao final, espera-se contribuir para o debate sobre a Mobilidade Sustentável e 
apresentar sugestões para a melhoria do transporte urbano, considerando as bicicletas e 
patinetes elétricos como alternativas viáveis e altamente eficientes. 
 
 
 
JUSTIFICATIVA 
 
 
 
 Trabalho abordou a importância da Mobilidade Sustentável para Engenharia, 
Economia, Meio Ambiente e Sociedade. 
 
1 INTRODUÇÃO 
 
 A mobilidade sustentável é fundamental para a qualidade de vida, estando 
ligada diretamente à locomoção mais eficaz e menos poluente, ao transporte de bens e 
 
serviços, à economia e bem-estar de um modo geral. 
 
Observa-se claramente que nos últimos anos o modelo de mobilidade adotado na 
maioria das cidades pelo mundo tem sido insustentável, gerando enormes impactos 
negativos ao meio ambiente e afetando a saúde da população. Como ainda possuímos a 
grande parte da frota consumindo combustíveis fósseis infelizmente, continuamos a poluir 
cada dia mais, pois esta é uma das principais causas dos altos índices de poluição 
atmosférica, emissão de gases que geram o efeito estufa e problemas de saúde pública. 
 
2 IMPORTÂNCIA PARA ENGENHARIA 
 
A engenharia tem um papel fundamental nesse processo, já que é responsável 
por desenvolver tecnologias limpas e eficientes, como veículos elétricos e híbridos, sistemas 
de transporte público sustentáveis, pistas geradoras de energia e subestações de carga e 
recarga para esses veículos. Além disso, a engenharia também é responsável pela 
implementação e manutenção dessas tecnologias, garantindo que elas sejam utilizadas de 
forma adequada e principalmente segura. 
 
3 IMPORTÂNCIA ECONÔMICA 
 
A mobilidade sustentável traz oportunidades para o desenvolvimento de novas 
tecnologias e modelos de negócios, podendo contribuir para geração de empregos diretos e 
indiretos e com isso impulsionar o crescimento econômico. Por exemplo, o desenvolvimento 
de sistemas de compartilhamento de veículos elétricos pode gerar novos empregos em áreas 
como manutenção, logística e atendimento ao cliente. 
 
4 IMPORTÂNCIA PARA O MEIO AMBIENTE 
 
A adoção de meios de transportes sustentáveis, como bicicletas e patinetes 
elétricos, pode reduzir consideravelmente a dependência por combustíveis fósseis e, 
consequentemente, as emissões de gases poluentes e o aquecimento global e assim estando 
 
mais perto das metas da ONU, conforme (Figura 1) à baixo. 
 
Figura 1 As 17 Metas da ONU para 2030 |25 de setembro de 
2015| 
 
Fonte: ONU 
 
5 IMPORTÂNCIA PARA SOCIEDADE 
 
Além de contribuir para redução da poluição e preservação do meio ambiente, a 
mobilidade sustentável pode trazer benefícios significativos para sociedade em geral, como 
promover acessibilidade e segurança viária para todos os cidadãos, independentemente de 
suas condições físicas, econômicas ou sociais, como por exemplo, a redução do tráfego de 
veículos, o aumento da segurança no trânsito, a melhoria da qualidade do ar. A promoção de 
saúde e bem-estar da população. 
 
Assim, a mobilidade sustentável se apresenta como um tema de grande 
relevância para a sociedade em geral e para a engenharia em particular, uma vez que estando 
diretamente ligada aos objetivos de desenvolvimento sustentável segundo a ONU, pode 
contribuir para construção de um futuro mais justo, inclusivo e sustentável a todos. 
 
Descrição dos objetivos 
Geral: 
 
Análise da viabilidade técnica e financeira para implantação de um Sistema de 
Transportes Alternativos, em especial Bicicletas Elétricas e Patinetes Elétricos, no Bairro do 
Leblon na Zona Sul do Rio de Janeiro, com foco em Energias Renováveis. 
 
Específicos: 
- Identificar os modais já existentes no local e a viabilidade de interligação aos 
novos modais geradores de energia; 
- Implantar estações de carregamentos para as baterias através de geração 
fotovoltaica; 
- Dimensionar os equipamentos para geração fotovoltaica; 
- Avaliar a viabilidade técnica de implantação do sistema; 
- Avaliar a viabilidade financeira do sistema de geração fotovoltaica; 
- Implantar um aplicativo (APP) em Python, de múltiplas plataformas, para 
gestão de todo o processo. 
 
PROCEDIMENTOS DE INVESTIGAÇÃO E PESQUISA (METODOLOGIA) 
 
A Metodologia de pesquisa adotada focada em revisão bibliográfica, pesquisa de 
campo, análise de dados, viabilidade técnica e viabilidade financeira. 
 
A Revisão Bibliográfica baseia-se em fontes confiáveis, como livros de autores 
renomados e especializados no tema abordado, artigos científicos, sites confiáveis de 
organizações governamentais e privadas bem como ferramentas de inteligência artificial para 
ajudar na programação do código em Python. 
 
Na pesquisa de campo foram usados questionários, com perguntas quantitativas 
e qualitativas, além de entrevistas aos transeuntes, usuários de bicicletas e patinetes elétricos. 
 
 
Análise de Dados feita com técnicas estatísticas para obtenção de resultados 
mais confiáveis e precisos, através de softwares de gerenciamentos (Mendeley, EndNote), 
softwares estatísticos (SPSS, R), softwares de simulações (Simulink), softwares de 
programação (Python, MATLAB) e aplicativos de coletas de dados (Google Forms, 
SuperMonkey), armazenados em tabelas, gráficos, mapas, sistemas de informação geográfica 
(SIG) e matrizes. 
 
 Viabilidade Técnica feita adotando-se o sistema de visitas técnicas para 
observar in loco as instalações das pistas geradoras de energia e subestações de cargas. 
 
A Viabilidade Econômica feita por uma análise de custo-benefício para avaliar 
os impactos econômicos e socioambientais. 
 
PRINCIPAIS CONCEITOS ACADÊMICO (REFERENCIAL TEÓRICO) 
 
 
Pesquisa fundamentada em geração de energia fotovoltaica, modais existentes,novos modais e linguagem computacional em Python. 
 
1 GERAÇÃO DE ENERGIA FOTOVOLTAICA 
 
1.1 Forma de geração 
 
O sistema fotovoltaico é constituído de módulos fotovoltaicos compostos de 
células solares feitas de silício, conforme (Figura) 2 à baixo, estes convertem a energia solar 
em corrente contínua (CC). Essa corrente é enviada para um inversor para converter em 
corrente alternada. 
 
 
 
 
 
 
Figura 2 Placa Fotovoltaica 
 
Fonte: Solar 160 
 
1.2 Forma de medição energética 
 
Para medição da energia gerada pelo sistema fotovoltaico do projeto, optou-se 
pelo medidor de energia bidirecional e com isso conseguirmos medir a energia produzida 
pelo sistema como e energia consumida por cada veículo. 
 
1.3 Características técnicas 
 
1.3.1 Potência Nominal (Pnom) 
 
Potência máxima gerada em condições padrão teste (irradiação solar de 1000 W/ 
m², temperatura da célula de 25°C e velocidade do vento de 1 m/s). Unidade de medida 
Watts (W). 
 
1.3.2 Tensão de Circuito Aberto (Voc) 
 
Tensão máxima que um módulo fotovoltaico pode gerar sem estar conectado a 
nenhum dispositivo elétrico. Unidade de medida Volt (V). 
https://solar1360.com/que-es-un-modulo-solar/
 
 
1.3.3 Corrente de Curto-Circuito (Isc) 
 
Corrente máxima que um módulo fotovoltaico pode gerar quando seus terminais 
sofrem curto-circuito. Unidade de medida Ampère (A). 
 
1.3.4 Tensão Máxima de Operação (Vmp) 
 
Tensão na qual o módulo fotovoltaico apresenta melhor desempenho elétrico. 
Unidade de medida Volt (V). 
 
1.3.5 Corrente Máxima de Operação (Imp) 
 
Corrente na qual o módulo fotovoltaico apresenta melhor desempenho elétrico. 
Unidade de medida Ampère (A). 
 
1.3.6 Irradiação Solar 
 
Quantidade de energia solar incidente sobre a superfície das células solares. 
Unidade de medida Watts por metro quadrado (W/m²). 
 
1.3.7 Eficiência Energética 
 
Relação entre energia elétrica produzida pelo sistema e a energia solar incidente. 
Unidade de medida percentagem (%). 
 
1.3.8 Capacidade de Armazenamento 
 
Quantidade de energia elétrica que pode ser armazenada pelas baterias do 
sistema de armazenamento. Unidade de medida Ampère-hora (Ah) ou em Quilowatt-hora 
 
(kWh). 
 
2 GRANDEZAS RELEVANTES 
 
Principais grandezas utilizadas em sistemas fotovoltaicos e ciclovias geradoras 
de energia, são as grandezas elétricas como tensão (V) unidade de medida volts (V), corrente 
elétrica (I) unidade de medida ampère (A), potência (P) unidade de medida watts (W) e 
energia (E) unidade de medida watt-hora (Wh) ou quilowatt-hora (kWh). 
 
3 MODAIS EXISTENTES 
 
Entre os diversos modais de transporte disponíveis no bairro do Leblon, temos 
modais para ônibus, metrô e diversas ciclovias e ciclofaixas, que se adaptam ao projeto. 
 
4 NOVOS MODAIS 
 
Pesquisa aborda três formas de pavimentos e estruturas para possíveis aplicações 
no projeto. 
 
4.1 Tapete solar da Startup Solmove 
 
Inventada pelo alemão Donald Müller-Judex, engenheiro e fundador da startup 
Solmove e apelidada pelo próprio inventor de ‘Tapete Solar’. 
 
Esta ciclovia-piloto implantada na Alemanha em 2019 no bairro de Liblar, em 
Erftstadt, cidade cerca de 30 km a SW de Colônia, tem 90 m de extensão e com área de 
aproximadamente 200 m², foi financiada pela Iniciativa Nacional para Proteção do Clima, do 
governo alemão a um custo de 800 mil euros. 
 
 
 
 
Figura 3 Alemanha , Pastilhas solares feitas de vidro laminado 
nodoso 
 
Fonte: Terra/ Deutsche Welle 
 
A ciclovia compõe-se por uma série de pastilhas solares feitas de vidro laminado 
nodoso (Figura 3) à cima. Cada pastilha é uma célula solar com dimensões de 10 x 10 cm, 
interligada eletricamente e mecanicamente entre si, formando um tipo de tecido flexível e 
com essa flexibilidade podendo ser adaptada a ciclovias existentes e com isso diminuindo os 
custos. Uma camada de borracha absorve o som e conecta a ciclovia com a parte inferior do 
pavimento. 
 
Esta ciclovia-piloto implantada na Alemanha em 2019 no bairro de Liblar, em 
Erftstadt, cidade cerca de 30 km a SW de Colônia, tem 90 m de extensão e com área de 
aproximadamente 200 m², foi financiada pela Iniciativa Nacional para Proteção do Clima, do 
governo alemão a um custo de 800 mil euros. 
 
4.2 Primeira ciclovia solar do mundo 
 
 
O projeto da Sola Road foi desenvolvido por um consórcio de empresas 
gerenciado pela TNO e inaugurado em 2014. 
 
 
https://www.terra.com.br/noticias/alemanha-testa-ciclovia-geradora-de-energia-solar,c4067216dbffa2788c367a6815a38ec7boo88tit.html
https://www.tno.nl/nl/
https://www.mobilize.org.br/noticias/11324/alemanha-testa-ciclovia-geradora-de-energia-solar.html
 
Figura 4 Módulos de concreto pré-fabricados 
 
Fonte: Ciclo Vivo 
 
São módulos de concreto pré-fabricados (Figura 4) à cima, cobertos por uma 
camada de vidro temperado na espessura de uma polegada e sob este vidro, células 
fotovoltaicas coletam energia solar que é convertida em eletricidade. Instalada na cidade de 
Krommenie, a 25 km de Amsterdã, na Holanda, esta ciclovia solar está gerando 70 
quilowatts/hora por metro quadrado/ano. Os bons resultados mostram que o investimento é 
viável e a expectativa é que se pague em 15 anos. 
 
4.3 Ciclovias elevadas 
 
Projeto concebido pelo escritório dinamarquês Dissing + Weitling, o responsável 
pelo projeto da famosa passarela “Bicycle Snake” inaugurada em 2015 na cidade de 
Copenhague-Dinamarca. 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 5 Ciclovia Elevada com 7.6 km de extensão 
 
Fonte: UOL 
 
Esta ciclovia (Figura 5) à cima situa-se na cidade de Xiamen, SE da China, com 
7.6 km de extensão e altura máxima de 5 m. Sendo a primeira do País e podendo comportar 
um fluxo superior a duas mil bicicletas por hora e está interligada a 11 estações de ônibus e 
metrô da cidade. 
 
Projeto explora esta arquitetura de ciclovia suspensa em conjunto com os 
pavimentos geradores de energia como uma das opções para construções de novos modais. 
 
5 ESTATÍSTICAS DE ACIDENTES 
 
Dentre as três maiores causas de acidentes fatais estão o atropelamento e colisão 
veicular, o que podemos constatar pela análise do (Gráfico 1) à baixo e dentre os três 
maiores responsáveis por estas mortes estão em primeiro lugar acidentes com motociclistas e 
em segundo acidentes com automóveis, o que constatamos pela análise do (Gráfico 2) à 
baixo. 
 
 
 
 
https://economia.uol.com.br/noticias/efe/2017/01/26/cidade-chinesa-inaugura-primeira-ciclovia-elevada-do-pais.htm
 
 
 
Gráfico 1 Acidentes Fatais 
 
Fonte: Elaborado pelo ISP com base em informações da Secretaria 
de Estado de Polícia Civil. 
 
Gráfico 2 Acidentes fatais com diferentes veículos 
 
Fonte: UOL 
 
6 LINGUAGEM COMPUTACIONAL EM PYTHON 
 
Linguagem usada pelo aplicativo de gestão 
 
 
6.1 Parte do código para armazenar usuários 
 
# Cria uma lista vazia para armazenar os usuários 
users = [] 
 
# Cria uma classe para armazenar as informações do usuário 
class User: 
 def __init__(self, username, password, email): 
 self.username = username 
 self.password = password 
 self.email = email 
 
# Adicione um usuário à lista 
def add_user(username, password, email): 
 user = User(username, password, email) 
 users.append(user) 
 
# Verifique se o usuário existe 
def user_exists(username, password): 
 for user in users: 
 if user.username == username and user.password == 
 password 
 return True 
 return False 
 
# Adicione um usuário 
add_user("user1", "pass1", "user1@email.com") 
add_user("user2", "pass2", "user2@email.com") 
 
# Verifique se o usuário existe 
print (user_exists("user1", "pass1")) # True 
print (user_exists("user3", "pass3")) # False 
 
 
 
BIBLOGRAFIA 
 
 
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https://eur-lex.europa.eu/legal-content/PT/TXT/?uri=CELEX:52019DC0640
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https://www.portal-energia.com/preco-paineis-solares-previsao-queda/
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https://www.portal-energia.com/vantagens-e-desvantagens-da-energia-solar/
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