"E se?"

Idealizado por dois homens de fora da indústria, o Helix da Helical Motion visa revolucionar a terapia ventricular. 

"Um especialista em implementação de software e um urbanista entram num bar" soa como o início de uma piada esotérica. Mas dois senhores com essas formações conceberam um sistema de transporte vertical (VT) chamado Helix, que eles acreditam ter o potencial de revolucionar a indústria de elevadores. O nome de sua empresa recém-criada é Helical Motion, Inc. Morando em Yonkers, Nova York, Habib Salim conheceu Maurice LaBonne, que se aposentou após mais de 40 anos de carreira no mercado imobiliário e no desenvolvimento de instalações para organizações sem fins lucrativos em Nova York, quando morava a poucos quarteirões de distância dele em Yonkers, há aproximadamente 10 anos. Alguns anos depois — em 3 de abril de 2017, para ser preciso — Salim se interessou pelo falecido arquiteto Fazlur Rehman Kahn quando ele foi o homenageado no Google Doodle. O arquiteto bangladês-americano é considerado o "pai dos projetos tubulares" para arranha-céus e foi considerado um pioneiro no design auxiliado por computador. Foi o sistema estrutural tubular de Kahn que fez Salim pensar em como o conceito poderia ser aplicado a elevadores. A Helical Motion e seu sistema de elevadores exclusivo, o Helix, nasceram no ano seguinte, e a dupla já registrou um pedido de patente para o sistema proposto. Salim (HS) reservou um tempo para conversar com o seu autor (KW) e ELEVATOR WORLD, tanto via Zoom quanto por e-mail, sobre o conceito e a iniciativa. 

KW: Por favor, forneça um breve histórico profissional para cada um de vocês. 

SS: Sou especialista em implementação e personalização de softwares de contabilidade em Yonkers. Meu pai era dono de vários negócios diversificados, então tive contato precoce e intenso com diferentes áreas antes de abrir o meu próprio em 2003. Sempre fui um curioso e me aventurei em praticamente tudo: marcenaria, modelagem de metal, abajures. Minha esposa diz que preciso ajustar e adaptar as coisas para atender às minhas necessidades peculiares. Fui abençoado/amaldiçoado com uma imaginação fértil e sempre me perguntei: "E se...?" Talvez isso explique como surgiu essa ideia. 

Conheço Maurice há uns 15 anos. Nos conhecemos quando ele morava na mesma rua que eu. Formado em planejamento urbano, Maurice adquiriu vasta experiência em conduzir avaliações ambientais e obter licenças de uso do solo para inúmeros projetos de desenvolvimento em grande escala. Ele passou a maior parte de sua carreira como diretor de instalações em três dos principais sistemas de saúde acadêmicos de Nova York (Montefiore, Northwell e New York Presbyterian). Ao longo de três décadas, Maurice liderou o planejamento, o projeto e a construção de instalações de internação e atendimento ambulatorial, além de escritórios administrativos, totalizando US$ 10 bilhões. Maurice coordenou estratégias imobiliárias que resultaram em condomínios inovadores com arrendamento, permitindo que esses inquilinos sem fins lucrativos se beneficiassem de isenções de impostos sobre a propriedade. Ele também liderou equipes responsáveis ​​pelo planejamento de capital, conformidade regulatória e operações das instalações. 

Ao longo de sua carreira, Maurice foi um defensor de inovações como a construção modular e a pré-fabricação, usinas inovadoras de cogeração (CDP ou cogeração) e métodos inovadores de execução de projetos, como a Entrega Integrada de Projetos (IPD), promovendo também práticas Lean. Entre suas contribuições para o setor público, foi o principal consultor da força-tarefa do prefeito de Nova York, Bloomberg, criada para desenvolver uma cidade mais resiliente após o furacão Sandy. Desde sua aposentadoria, também dedica seu tempo à Hudson Medical Properties, uma consultoria especializada no desenvolvimento de instalações de saúde. 

KW: Por favor, forneça uma visão geral do sistema de elevadores Helix da Helical Motion.

SS: O sistema de elevador helicoidal é uma implementação inovadora de um parafuso. Dentro de um tubo de grande diâmetro com rosca interna, uma cabine de elevador acoplada a um disco com rodas desliza sobre a rosca, movendo-se verticalmente à medida que o disco gira. Um motor acoplado à cabine do elevador aciona a rotação do disco. O trilho helicoidal fixo suporta o movimento. O projeto do sistema inclui os seguintes elementos:

• A estrutura helicoidal é montada unindo dois segmentos, cada um cobrindo 120 graus do tubo, deixando uma abertura de 120 graus que pode ser configurada como uma abertura ampla ou duas aberturas de 60 graus para entrada/saída. Cada seção tem 3 cm de altura, três pilares e vários trilhos helicoidais (determinados pelo passo da hélice). Esses segmentos são empilhados até a altura desejada. 
• O elevador se desloca sobre um disco com rodas que, por sua vez, desliza sobre um trilho helicoidal. As rodas do disco estão dispostas em uma trajetória helicoidal correspondente. O peso da cabine garante o engate contínuo e a distribuição da carga, minimizando o atrito. 
• Um motor de acionamento direto de alto torque, acoplado à cabine do elevador, aciona o disco com rodas, eliminando a necessidade de maquinário externo. 

KW: Além do Helix ser um tubo gigante com rosca interna e uma plataforma de carga em um disco giratório, quais são as outras principais diferenças entre ele e o MULTI e o Hyprlift (uma solução de elevador autopropelido e sem cabos)?EW, fevereiro de 2024])?  

SS: MULTI e Hyprlift são ideias inovadoras excelentes. Pelo pouco que pude apurar nos vídeos e no site, o Hyprlift utiliza tração, enquanto o MULTI usa levitação magnética. Ambos usam trilhos para guiar o movimento, com a cabine do elevador suspensa em balanço a partir do trilho.  

O Hyprlift depende do atrito para manter uma aderência firme ao trilho enquanto a cabine do elevador se move verticalmente. O MULTI não utiliza atrito. O elevador é mantido no lugar por uma força magnética cuidadosamente calibrada. Nesses dois sistemas, a elevação vertical direta precisa contrabalançar o efeito do peso (gravidade). O aumento da capacidade de carga exige um aumento correspondente no atrito para o Hyprlift e na força magnética para o MULTI. Isso pode ser bastante desgastante.

A inovadora utilização da propulsão por parafuso pela Helical Motion se diferencia de qualquer outra solução por um motivo fundamental: ela aproveita a gravidade em vez de se opor a ela. A cabine do elevador se desloca sobre um conjunto de rodas que, por sua vez, deslizam sobre um trilho. Isso é significativo porque:   

1. A cabine do elevador é sempre sustentada pelo trilho helicoidal. O trilho funciona como um piso que pode suportar pesos elevados, como os de um vagão ferroviário. A gravidade mantém a cabine sobre os trilhos. 
2. As rodas minimizam o atrito e distribuem a carga por uma área ampla. 
3. O movimento é análogo ao de percorrer um caminho inclinado. Ao distribuir a força de elevação ao longo de um percurso mais longo, a força necessária em qualquer instante é reduzida. Isso é benéfico para o dimensionamento do motor e para o consumo de energia. O design simples e consagrado, com poucas peças móveis, contribui para custos operacionais mais baixos e facilidade de manutenção. 

KW: Quais são algumas de suas vantagens?

SS: O Helix é como um fuso de esferas gigante, que possui as seguintes vantagens:

• Alta capacidade de carga: Os acionamentos por parafuso suportam cargas pesadas com eficiência, tornando-os adequados para aplicações que exigem força significativa ou suporte de peso.
• Atrito reduzido: As rodas no disco minimizam o atrito e distribuem a carga ao longo do trilho.
• Segurança: Os acionamentos por parafuso possuem propriedades de travamento automático, o que significa que podem manter uma carga no lugar sem a necessidade de mecanismos de frenagem adicionais. O movimento cessa com a parada do motor.
• Precisão, estabilidade e movimento controlado: O parafuso proporciona um movimento vertical suave e controlado, reduzindo o risco de solavancos e desalinhamentos comuns em sistemas de tração e melhorando o conforto dos passageiros.
• Eficiência energética: Os acionamentos por parafuso convertem o movimento rotacional em movimento linear de forma eficiente, reduzindo o consumo de energia. Graças à vantagem mecânica dos parafusos, o movimento requer apenas a energia necessária para percorrer um caminho inclinado (e sem o peso dos cabos tradicionais).
• Eficiência de espaço: Os elevadores helicoidais podem ser instalados em espaços compactos. Isso os torna ideais para aplicações com restrições de espaço. Com o sistema de manobra, são necessários menos poços de elevador, reduzindo a área ocupada pelo sistema.
• Escalabilidade: Seções de trilhos helicoidais podem ser adicionadas conforme a necessidade. O design modular garante que as seções possam ser fabricadas com precisão, enviadas para o local e instaladas em etapas por pessoal treinado.
• Menor dependência de guindastes: a instalação pode começar junto com a construção. O elevador pode transportar materiais de construção pesados ​​durante a obra e acompanhar o crescimento do edifício.
• Baixa complexidade: Apesar de ser novo, o Helix baseia-se em princípios bem conhecidos. O sistema possui poucas peças móveis e seu design leve contribui para menores custos de operação e manutenção.

KW: Quais são algumas de suas características inovadoras? 

SS: A principal inovação reside na utilização de um parafuso tubular e rosca descontínua. Outras características incluem:

• Eixos paralelos: Dois eixos com mecanismos de manobra que permitem a operação contínua de vários vagões em ambos os eixos. 
• Trajetórias curvilíneas: Pequenas variações na inclinação permitem que o elevador siga trajetórias curvilíneas.
• Alta capacidade de carga: Esta pode vir a ser a vantagem decisiva.  

KW: E quanto à fonte de alimentação?

SS: Um trilho eletrificado com bateria de reserva seria a maneira ideal de alimentar o motor, mas existem muitas outras possibilidades. Um pequeno elevador poderia, por exemplo, funcionar com a força dos pedais ou como sistema de reserva para a bateria de reserva!

KW: Quais são as principais considerações relativas à implementação?

SS: As considerações habituais, como segurança, capacidade e demanda, bem como as restrições de projeto estrutural, de engenharia e arquitetônico, ainda precisam ser levadas em conta, mas os detalhes mudam. Alguns novos aspectos são:

• Mecanismos de derivação: que exigirão projeto preciso e operação confiável.
• Sistema de controle: Algoritmos avançados para roteamento dinâmico e gerenciamento eficiente de fluxo. 

Prevejo que o Helix terá um preço semelhante ao de um sistema convencional e proporcionará economia de custos a longo prazo. 

KW: Descreva a hélice do movimento helicoidal em poucas palavras. 

SS: O Helix oferece uma solução inovadora e eficiente para elevadores verticais em edifícios altos, reduzindo a necessidade de espaço, aumentando a eficiência operacional e alcançando novos patamares. Aproveitando a tecnologia de parafuso, aliada à engenharia avançada e à fabricação precisa, promete revolucionar o funcionamento dos elevadores, desde os elevadores residenciais mais simples até os sistemas complexos dos modernos arranha-céus.

KW: Quando e como surgiu esse conceito? 

SS: Em 2017, vi um Doodle do Google sobre Fazlur Rehman Khan. Fiquei fascinado pela história de Khan e suas estruturas tubulares características. Foi nessa época que eu estava divagando na minha mesa quando me veio essa ideia: um disco girando dentro de um tubo, impulsionando pessoas. Lembro-me de ter feito alguns desenhos rudimentares e de ter conversado com algumas pessoas sobre isso, mas era muito cedo. Levei um tempo e muitas iterações para elaborar os detalhes. O mecanismo de desvio, por exemplo, surgiu bem depois.  

Essa ideia parecia tão óbvia, tão evidente, que pensei que já devia existir. Ela ressurgia com frequência; eu fazia algumas buscas no Google e a deixava de lado, pretendendo me aprofundar mais tarde. Um dia, em julho de 2022, eu estava contando ao meu amigo Maurice sobre essa ideia que não me saía da cabeça. E com isso, o jogo começou.

KW: Que tipo de empresa você imagina fabricando os componentes de precisão?  

SS: Embora o elevador exija fabricação de precisão, praticamente qualquer oficina de engenharia bem administrada será capaz de produzir essas peças com pouca dificuldade. Não vejo a fabricação como um problema se utilizarmos uma empresa de manufatura de boa reputação. 

KW: Seriam necessárias novas normas para elevadores devido a essa tecnologia? Qual seria o tamanho do obstáculo que isso representaria?  

SS:Os três grandes obstáculos são: 

1. Testes de segurança: a UL e outros laboratórios independentes podem realizar testes e validações.
2. Atualização de normas: Diversas organizações possuem normas que abrangem elevadores e sistemas relacionados. Exemplos incluem o International Code Council, a Organização Internacional de Normalização (ISO), a Sociedade Americana de Engenheiros Mecânicos (ASME), a Associação Nacional de Proteção contra Incêndios (NFPA) e a Sociedade Americana de Engenheiros Civis (ASCE).
3. Atualizações do código de construção: Os códigos de construção existem em múltiplas jurisdições — municipais, da cidade, do estado e nacionais. Repita para cada país.

KW:Quais recursos de segurança o sistema contará?  

SS:A segurança não é uma preocupação hoje em dia. Os elevadores de tração tradicionais (tipo Otis) têm um excelente histórico de segurança. Dito isso, este projeto pode, teoricamente, ser ainda mais seguro do que o elevador de tração, simplesmente devido ao suporte do trilho helicoidal. 

KW:Por favor, forneça uma ideia da velocidade, dimensões, capacidade e distância de deslocamento típicas de um sistema.  

SS: Os elevadores são limitados a uma velocidade de aproximadamente 20 km/h devido aos efeitos da força G sobre os passageiros. Um elevador de carga pode, teoricamente, se mover mais rápido. Acreditamos que o Helix tem a capacidade de atingir velocidades que nenhum outro sistema consegue igualar. Por quê? Porque a carga se desloca em um plano inclinado. O movimento vertical é um efeito colateral.   

Acreditamos que veremos um mundo totalmente novo de possibilidades, como elevadores grandes o suficiente para acomodar um caminhão articulado inteiro e elevá-lo a alturas sem precedentes. Também acreditamos que o Helix estará disponível em todos os tamanhos disponíveis atualmente. O Helix pode ser facilmente instalado em qualquer poço de elevador existente, praticamente sem alterações estruturais. A manobra de vagões exigirá muito mais. 

Com o envelhecimento da população, parece haver uma crescente demanda por elevadores residenciais compactos. Seria ótimo ver elevadores helicoidais atendendo a essa necessidade.  

KW:Qual é o seu objetivo para a Helical Motion? Conseguir financiamento/investidores? Se sim, como vocês estão planejando isso?  

SS: Nosso objetivo é garantir financiamento e investidores e lançar este produto no mercado rapidamente. O caminho pela frente é longo, e o sucesso provavelmente será alcançado por meio de parcerias com fabricantes já estabelecidos, licenciando a ideia para eles. Estamos confiantes de que a ideia é sólida e que existe um mercado. Esta jornada está apenas começando.  

Referência

en.wikipedia.org/wiki/Fazlur_Rahman_Khan