Os quebra-gelo não quebram o gelo como você imagina

Esse é um navio quebra gelo nuclear Russo indo resgataram navio cargueiro que ficou preso no gelo do Oceano Ártico na Rota do Mar do Norte durante o inverno o gelo cobre quase que completamente o Oceano Ártico tendo em média 2,5 m de espessura Mas passando facilmente dos três metros não é qualquer navio que consegue quebrar esses blocos gigantes de gelo mais altos que uma casa para alcançar essas regiões e é para isso que foram criados os navios quebra gelo eles servem para resgatar outros navios Abrir canais fazer Patrulha fazer pesquisa e até mesmo Turismo um navio de carga padrão possui um bulbo na proa como vimos no vídeo que fiz sobre isso aqui no canal se ele encontrar um bloco de gelo bem espesso vai bater de frente não vai quebrar para abrir uma rota navegável para eles existe um tipo especial de navios chamados de navios quebra gelo eles quebram gelo basicamente de duas formas quando o navio entra em contato de frente com um bloco de gelo aplica uma força axial sobre ele o comprimindo isso aumenta as tensões de flexão sobre o gelo se essas forças forem grandes o suficiente ele poderá sofrer uma flexão vertical ou seja ele irá se curvar o que é conhecido por flambagem não não essa flambagem essa flambagem isso porque apesar de o gelo ser quebradiço blocos de gelo extensos possuem um certo grau de comportamento elástico por causa das moléculas da água similar uma chapa de metal se a força aplicada pelo casco do navio no gelo no contato frontal por suficiente para que o gelo se Curve mais do que o seu limite de elasticidade ele irá se quebrar caso contrário temos a segunda forma de quebrá-lo que é deslizar e subir com o navio no bloco de gelo com o seu peso uma enorme força é aplicada para baixo flexionando o gelo e o quebrando a força necessária para quebrar um bloco de gelo esmagando de frente é muito maior do que para quebrá-lo com o peso do navio após subir nele as placas de gelo mais finas são geralmente quebradas esmagando de frente mesmo mas para as mais espessas que podem facilmente chegar a três metros ele desliza e sobe para quebrar com enorme peso Às vezes o navio precisa dar a ré e subir no gelo algumas vezes até que se quebre o navio quebra gelo possui basicamente três características o formato do casco para subir no gelo e quebrá-lo um casco reforçado para aguentar os impactos e a força de grande parte do peso do navio concentrada naquela região quando ele sobe nas placas de Gelo e por último uma grande propulsão para impulsionar o navio nas águas cobertas de gelo o bulbo diproa presente nos navios de carga normais serve para reduzir a resistência das ondas de proa geradas pelo próprio navio mas os navios quebra gelo não possuem esse bobo porque não é um problema pois eles navegam mais lentamente nessas águas do que em outras regiões a resistência de um bulbo contra o gelo nessas águas só aumentaria a resistência final do navio então o casco deles é construído sem o bulbo e com formatos de proa que podem ser quadrados que poucos usam com formato em v o mais antigo ou mais atual e eficiente em forma de colher alguns também possuem a chamada faca de gelo embaixo do casco para evitar subir muito encalhar além de ajudar a cortá-lo essas facas também podem ser vistas na popa acima dos Lemes nos quebra gelos os ângulos entre o casco da proa e a linha d’água devem ser os menores possíveis tanto aquele entre a água e a linha que vem daquele até o bico da proa quanto o ângulo entre a água e a lateral do casco Além disso o bico da proa geralmente mais arredondado e não Estreito como era nos mais antigos como a maior parte do Gelo fica embaixo d’água com a parte submersa sendo de 3 A 4 vezes a parte acima da água fica relativamente fácil deslizar e subir em cima dele o restante do casco tem uma forma que facilita o escoamento dos blocos de gelo quebrados evitando que ficam presos nas hélices ou em outras partes do navio mas esse formato de casco ótimo para o gelo reduz a sua eficiência hidrodinâmica em mar aberto ou tornando mais suscetível por exemplo ao impacto das ondas no fundo do casco por isso muitas vezes se sacrifica o design é ótimo para o gelo em função da sua operação aberto além do formato de casco diferenciado ele também precisa ser extremamente reforçado aqui podemos ver as principais áreas do navio em contato com gelo que devem ser reforçadas a proa é a região que sofre as maiores forças de contato com gelo seguida da região acima e abaixo da linha d’água Além de usar no casco chapas de Aço mais grossas que um barco padrão o aço também deve ser de alta resistência pois ele se torna mais frágil devido às temperaturas abaixo de zero e as elevadas forças aplicadas podendo ocorrer fraturas mais facilmente isso ocorre principalmente na parte do casca em contato com o ar acima da linha d’água onde a temperatura é bem mais baixa a água tem em média uma temperatura de menos 1,8 graus Celsius já o ar no inverno pode chegar facilmente a menos 25 ou até menos 35 E além disso o casco também possui parede dupla no fundo e nas laterais similar a outros tipos de navios como apresentei no vídeo sobre a água de lastro em questão de geração e propulsão os mais usados São os diesel elétricos em que o motor a diesel é acoplado a um gerador que aciona os propulsores como motores elétricos mas existem também os a diesel acopladas aos propulsores mecanicamente os Sagaz natural e os nucleares será diesel a gás Tecnicamente não limita a potência do navio Então se os nucleares são bem mais caros de se construir porque a Rússia está investindo tanto neles pela autonomia e eficiência eles podem ficar mais de sete anos sem reabastecer combustível ficando limitados apenas pelo reabastecimento de comida que dura em torno de 6 meses mas que pode ser feito por helicóptero ou outra embarcação de apoio esse navio nuclear ar que fica descomicionado em 2008 ficou 357 dias sem entrar em um Porto isso é praticamente um ano veja só este caso esse navio nuclear Russo de 55,2 Mb fosse movido a diesel consumiria mais bem toneladas de combustível por dia mas como ele é nuclear consome menos de meio quilo de urânio no pior dia quebrando gelo de quase 3 m e com velocidade constante Isso significa que navios mais potentes podem ser construídos sem carregar um enorme peso de combustível e sem comprometer a autonomia O que é uma vantagem muito grande considerando a dificuldade de reabastecimento nesse cenário hostil de difícil acesso e apesar de a construção dos motores e urânio serem caros no final das contas o nuclear acaba sendo bem mais econômico agora vamos fazer uma comparação para ver como os quebra-gelos são potentes esse navio porta container gigante com 251 mil toneladas de deslocamento carregado que é o peso dele com carga possui uma propulsão com potência de 59,36 megawatts e velocidade máxima de 43 km/h esse navio quebra gelo nuclear da Rússia o mais potente do mundo atualmente com deslocamento de 33.540 toneladas e capaz de quebrar gelo de 3 metros de espessura mantendo a velocidade constante possui 60 megawatts de potência e pode alcançar 41 km por hora então a velocidade dos dois e a potência é praticamente a mesma A diferença é que o quebra gelo aplica toda essa força para quebrar o gelo e o porta container para transportar toda essa carga já esse um dos maiores quebra-gela diesel possui uma potência de 44,8 megawatts e consegue quebrar gelo de mais de 1,8 m em movimento e alcançar 33 km por hora atualmente existem alguns quebra-gelo com um ou dois propulsores montados no casco da proa funcionando como propulsor e como picador de gelo eles vão picando os blocos de gelo já quebrados para reduzir o atrito no casco claro que os propulsores projetados para essa finalidade são muito mais robustos que os normais para aguentar os impactos do LC no gelo além de serem mais potentes eles são capazes de gerar 360 graus em torno do eixo vertical e por isso são chamados de propulsoras Imortal eliminando também a necessidade de ter Leme em alguns modelos o motor fica dentro do barco em outros chamados de asipod o motor nesse caso elétrico fica nessa cápsula externa selada conectado direto no hélice um motor menor é usado para fazer o de 360 graus essa manobrabilidade é muito importante em momentos que o navio pode ficar quase estagnado situação em que o Leme não tem muito utilidade outro sistema que tem uma função similar é o propulsor lateral de proa aqueles fixos e embutidos no caso muitos também possuem um sistema de geração de bolhas de ar para lubrificar e reduzir a flexão entre o casco e o gelo ar comprimido em baixa pressão é bombeada através de orifícios na parte inferior do casco conforme as bolhas sobem ao longo do casco ela se expandem E cria uma forte corrente de ar e água do mar entre o casco e o gelo afastando os blocos de gelo do casco do navio e reduzindo a fricção e não pense que é pouco é muito ar que é bombeado na maioria das vezes esse ar possui temperatura ambiente mas também pode ser ar quente além de reduzir a resistência ele também serve para evitar a formação de gelo na altura da Linha d’água porque ela se eleva com os borbulhamentos além de gerar um Spray da água que ajuda a derreter o gelo esse por algum motivo o navio ficar parado em alto mar ou em uma Doca a água ao redor pode congelar e prender o navio esse sistema pode ser deixado ligado para evitar isso ou depois de congelado entre 10 a 20 minutos após ligado o navio já consegue se mover e como os sistemas dos dois lados do navio são independentes podem ser utilizados como propulsor lateral o propulsor de proa também pode ser usada para gerar ondas e empurrar o gelo para longe do casco substituindo o sistema de geração de bolhas ou aumentando ainda mais esse canal de proteção alguns navios de carga usam o conceito de dupla ação onde ele navega ao contrário com a polpa para frente para fazer isso ele precisa ter o caso reforçado para aguentar os impactos do Gelo e a polpa com o formato para poder quebrar o gelo também deve possuir propulsores azimutais na parte traseira com isso a turbulência gerada pelos hélices faz o mesmo efeito do sistema de bolhas de ar além de que também vão picando os blocos menores de gelo quebrado pro normais operando ao contrário também poderiam ser usados mas a propulsão é projetada ou para puxar a mais usada ou para empurrar se for usá-la em Reverso não vai ter a mesma eficiência por enquanto esse conceito de dublação só é aplicado em regiões com gelo de 1,5 m a 2 m a partir disso só com os quebra gelo a maioria dos navios quebra gelo operam de frente mas existem os chamados quebra gelo oblíquo são navios com o casco assimétrico que também conseguem quebrar o gelo com o navio na diagonal ou totalmente de lado com isso ele abre uma passagem em torno de 50 m de largura muito maior que os 25 do quebra gelo padrão permitindo assim a passagem de embarcações bem maiores um detalhe é que com um ângulo esse modelo báltica consegue quebrar gelo com espessura de até 60 cm já de frente e a ré mais de 1 m ele possui três propulsores as mutais como os que vimos a pouco permitindo ele se deslocar em qualquer direção e por fim os equipamentos e maquinários devem ser projetados para operar em temperaturas abaixo de zero ou serem protegidos para não congelarem com o gelo mais fino nos últimos anos muitas empresas de transporte estão se interessando em rotas pelo Oceano Ártico há duas grandes rotas uma é a passagem do Noroeste que passa por cima do Canadá e pelo Alasca ligando ao Oceano Atlântico ao Pacífico os Estados Unidos e o Canadá já tem acesso aos dois oceanos mas ela também curta distância entre a Ásia e a Europa em comparação a passagem do Canal de Suez a rota entre Yokohama no Japão em Rotterdam na Holanda o porto mais movimentado da Europa tem cerca de 20.700 km através do Canal de Suez e 14.000 através da passagem do Noroeste baixando de 46,7 dias de viagem para apenas 31,5 a outra é a passagem do nordeste do ártico pelo norte da Rússia a chamada a Rota do Mar do Norte ela reduz em cerca de 40% à distância entre algumas regiões da Ásia e a Europa em comparação a passagem do Canal de Suez Considerando o mesmo trajeto de antes entre Yokohama e Rotterdam reduz de 20.700 km pelo Canal de Suez para apenas 12.800 através da Rota do Mar do Norte baixando de 46,7 dias para 28,9 essa rota geralmente fica de 8 a 10 meses do ano aberta mas em fevereiro de 2021 um navio comercial cruzou essa rota no inverno pela primeira vez com a ajuda de um navio quebra gelo nuclear Russo isso aconteceu em grande parte porque nesse ano o Ártico alcançou o recordes de menor área coberta pelo gelo por um lado isso levou a maior tempo em que a rota permaneceu aberta por outro lado serviu como um alerta do aquecimento global o incidente com o navio é vergiven que ficou encalhado no Canal de Suez no início de 2021 atraiu ainda mais a atenção para as rotas do ártico sócia isso interesse por cerca de 13% do petróleo e 30% do gás natural do mundo ainda não descoberto segundo estimativas dos serviços geológico dos Estados Unidos além de minerais como ouro prata titânio grafite e urânio presentes no fundo do Oceano Ártico os interessados são países com o litoral no Oceano Ártico que são os Estados Unidos o Canadá a Rússia a Noruega e a Dinamarca e até outros que não tem como a China o Japão e a Coreia do Sul Lembrando que além dos mares de cada país a maior parte por enquanto São águas internacionais a China inclusive apresentou em 2017 os planos de uma rota da seda polar já a Rússia tem um plano de ter entre 20 e 30% da sua produção de petróleo oriunda do ártico até 2050 não é à toa que a frota de navios quebra gelo da Rússia é a maior do mundo atualmente que ela possui 75 deles em operação sendo cinco nucleares ela tem mais que todos os outros países juntos claro que a frota inclui até alguns navios da década de 60 e 70 mas todos esses 75 estão em operação e ela vem aumentando bastante sua Frota nos últimos anos tendo atualmente 15 em construção sendo cinco deles nucleares os últimos nucleares conhecidos como projeto 22 220 são os maiores e mais poderosos do mundo atualmente possuem uma potência no eixo de 60 megawatts esse são capazes de quebrar gelo de até 3 m de espessura com velocidade constante de 13,7 km por hora o primeiro deles foi nomeado árctica ou mesmo nome daquele nuclear que foi descomicionado em 2008 eles também estão construindo uma nova classe desses nucleares muito maior e com 120 megawatts de potência no eixo o dobro do atual mais poderoso ele vai ser 10 vezes mais forte que esse quebra gelo a diesel também Russo será o projeto 10 Como você ouviu o cara ele será capaz de quebrar gelo de até 4,1 metros de espessura a uma velocidade constante de 3,7 km por hora sem parar tente imaginar o quão grande é um bloco de gelo com 4,1 m de espessura o pé direito da sua casa deve ter em torno de 2 m e 80 e se ele fizer aquela manobra de dar a ré e avançar algumas vezes sobre o gelo quebra gelo muito maior vai ser um monstro a Finlândia vem em segundo lugar com 12 navios em operação o Canadá possui 11 operação e mais seis planejados com três deles já em construção a China tem oito no total sendo dois pesados mas as ambições dela no Ártico são grandes já anunciou que está desenvolvendo o seu próprio navio quebra gelo nuclear o que provavelmente irá tirar o sono não só dos Estados Unidos como também da Rússia que apesar de algumas parcerias entre eles no final das contas a Rússia não quer a sua dominância no arte com ameaçada a Suécia vem em quinto lugar com cinco navios em operação e mais três planejados já os Estados Unidos tem atualmente um quebra-gelo pesado e o s dissipalar Star e entrou em serviço em 1976 está para se aposentar em um médio ou iOs comissio em 99 eles também tem outros três com o menor capacidade de quebrar gelo mas já demonstraram preocupações com o avanço da Rússia e da China no Ártico tendo planejado a construção de mais três pesados e três médios há também diversos outros países com menos navios como a Noruega a Estônia a Letônia o Reino Unido a França a Alemanha a Áustria a Espanha a Itália a Ucrânia o Cazaquistão a África do Sul o Japão a Coreia do Sul e Austrália o Chile tem um em operação em outra em construção e Argentina também tem uma operação O Brasil possui atualmente o navio de apoio oceanográfico Ari Rangel e o navio polar de pesquisa oceanográfica Almirante Maximiano Mas nenhum deles é quebra gelo podendo lidar apenas com gelo fino do verão e outono o Ari Rangel com até 80 cm de Gelo e ao Almirante Maximiano até 40 cm mas a Marinha está em fase de obtenção de um quebra gelo que substituir no apoio Logístico dos projetos de pesquisa na Antártica ele deverá ser capaz de quebrar gelo de até um metro de espessura E aí o que achou dessas máquinas e como funcionam você se habilitaria fazer uma jornada de alguns meses em um deles Muito obrigado pela sua companhia Obrigado também aos apoiadores do canal e um grande abraço