Transição energética: indústria aeronáutica se prepara para eletrificar aviões

Empresas se dedicam para superar o principal obstáculo das aeronaves elétricas: desenvolver baterias com o máximo de eficiência energética.

Demonstrador Elétrico, da Embraer, é utilizado para encontrar soluções
na eletrificação de aeronaves (Foto: Divulgação Embraer)

A transição energética já está se viabilizando em quase todos os modais de transporte, mas, na aviação, ela ainda pode levar mais algum tempo para se tornar realidade. O maior entrave a ser resolvido é a bateria, que aumenta exponencialmente o peso da aeronave.

“A bateria carregada ou vazia de um veículo elétrico pesa a mesma coisa”, destaca Carlos Roma, CEO da TB Green, empresa de soluções em energia limpa. “Trata-se de uma grande desvantagem nos aviões.”

Ele explica que, em uma viagem de São Paulo para a Europa, por exemplo, na medida em que o volume de querosene de aviação diminui nos tanques, o avião consegue alcançar a máxima eficiência energética, tornando-se mais econômico já perto do destino. “Isso não acontece com o conjunto de baterias em um voo com avião elétrico”, diz.

Segundo Roma, 1 kg de querosene equivale a 13 kWh de energia. Já 1 kg da melhor célula de bateria para o mercado da aviação rende 0,37 kWh, ou seja, muito longe do ideal. “Baterias com superdensidade energética ainda não estão prontas”, revela. “A indústria busca processos químicos eficazes para armazenar energia, mas, antes de 2030, não acredito que haverá a produção do componente com boa autonomia. Isso deverá demorar 20 anos.”

A vez do SAF

Enquanto tenta desenvolver a superbateria, a indústria aeronáutica pesquisa outras possibilidades de curto e médio prazos. O combustível sustentável de aviação (SAF, na sigla em inglês, ou sustainable aviation fuel) é a bola da vez, e ele pode reduzir de 70% a 90% as emissões dos gases de efeito estufa. Segundo estudos da Universidade Metropolitana de Manchester, na Inglaterra, de todo o volume de dióxido de carbono (CO2) despejado na atmosfera, a aviação é responsável por 3,5%.

Produzido com base em fontes renováveis, como biomassa, óleo de cozinha usado, resíduos urbanos e agrícolas e gases residuais, o SAF não tem receita definitiva para a sua produção. “Atualmente, há sete caminhos tecnológicos aprovados e outros cinco estão em fase de homologação.Uma coisa é certa: o combustível sustentável será, obrigatoriamente, desenvolvido de acordo com critérios rígidos de sustentabilidade”, atesta Roma.

O SAF é uma alternativa paralela, porque segue os experimentos com a aeronave movida a bateria. Um exemplo vem da Embraer, que criou o protótipo do avião elétrico, mostrado no congresso da SAE Brasil, em outubro.

A pequena aeronave, chamada pela empresa de Demonstrador Elétrico, fez seu voo inaugural em 2021, e serve para acelerar tecnologias que visam o aumento na eficiência energética e a diminuição nas emissões de CO2.

Avião da Embraer

“A decolagem do nosso avião elétrico simboliza uma importante contribuição para a transição energética do setor. As pesquisas em eletrificação aeronáutica fazem parte do conjunto de outros estudos em busca da nova geração de energia renovável”, diz Luis Carlos Affonso, vice-presidente de engenharia e desenvolvimento tecnológico da Embraer.

O projeto é fruto da cooperação tecnológica que utilizou o sistema de motopropulsor elétrico da WEG e um conjunto de baterias, financiadas pela EDP, empresa do setor energético, instalado em um EMB-203 Ipanema. Segundo a Embraer, os resultados do Demonstrador Elétrico permitem que o conhecimento adquirido seja aplicado em tecnologias inovadoras de eletrificação.

Nem só do Demonstrador Elétrico vive a engenharia da Embraer. Dois anos atrás, ela apresentou uma família conceitual de aeronaves comerciais com foco em sustentabilidade, que deve estar totalmente pronta na próxima década. Dos quatro modelos, um é totalmente elétrico (batizado de Energia Electric) e outro é híbrido (Energia Hybrid).

Outras ações estão em andamento no mundo aeronáutico. A Contemporary Amperex Technology Co. Limited (CATL), empresa de tecnologia chinesa especializada na fabricação de baterias de íon-lítio, também vem trabalhando no projeto de aeronaves elétricas de passageiros. Para melhorar a pegada de carbono de suas baterias, a fim de alcançar a neutralidade até 2035, ela se concentra em mineração, matérias-primas a granel, materiais de bateria, fabricação de células e sistemas de bateria.

Mas a CATL adverte: “Embora seja possível ver alguns aviões elétricos comerciais na próxima década, não devemos esperar que as baterias equipem muito além de aviões pequenos e de curta distância tão cedo”.

À venda já em 2027

Annibal Hetem Junior, professor de propulsão aeroespacial da Universidade Fedederal do ABC, faz o contraponto. Para ele, não é economicamente viável desenvolver um avião elétrico com pouca autonomia. “Ter um automóvel elétrico para rodar 200 quilômetros é bom, mas isso não vale a pena no setor aeronáutico. Um avião elétrico precisa voar cerca de 1.000 quilômetros, e isso ainda não é possível”, afirma.

A startup americana Eviaton pensa diferente. Ela planeja comercializar aviões elétricos já em 2027. Os experimentos começaram em 2022, quando o protótipo, batizado de Alice, de nove lugares, estreou com motores elétricos duplos de 850 cv de potência e autonomia de 460 quilômetros.

“Com o Alice, podemos viajar dentro da América do Norte com um único piloto. É mais econômico operar dessa maneira, em vez de usar um avião de dez passageiros, que exigiria a presença de dois pilotos a bordo”, afirma Gregory Davis, CEO da Eviaton.

“Não há necessidade de produzir uma bateria para durar 20 anos. O que estamos fazendo é desenvolver bateria para 3 mil ciclos ou 3 mil horas. Depois, elas poderão ser substituídas na manutenção de rotina”, ressalta Davis.

Com tantos estudos em desenvolvimento, não há dúvida que o avião elétrico, cedo ou tarde, será uma das opções de transporte do futuro. Nem a imaginação de Santos Dumont voaria tão longe.

Via Estadão

Como funciona um avião elétrico?

Os aviões híbridos ou completamente elétricos funcionam a com uma bateria recarregável de íons de lítio - parecida com a dos carros elétricos.

Avião completamente elétrico da Heart Aerospace (modelo ES-30 para voos regionais e capacidade para 30 pessoas) - previsão para entrar em serviço em 2028 (Foto via Heart Aerospace)

Um avião elétrico é um tipo de aeronave que, em vez de usar motores tradicionais que utilizam combustível fóssil, é movido por motores elétricos. Ou seja, os aviões elétricos usam baterias para fornecer a energia necessária para o voo motorizado de maneira inovadora.

Como voar contribui muito para as emissões de carbono, a ideia de aviões elétricos é muito interessante. E, ainda que você não deva esperar opções de “voo elétrico” nos aeroportos tão cedo, talvez um dia os aviões movidos a querosene sejam coisa do passado.

Como um avião elétrico consegue voar?

Avião elétrico da H55 (modelo BRM Aero Bristell Energic) -
previsão para entrar em serviço em 2024 (Foto via H55)

Os aviões elétricos usam a energia da bateria para acionar os motores elétricos que impulsionam a aeronave. Esses motores elétricos são alimentados por baterias recarregáveis de íons de lítio, que são carregadas antes de cada voo, o que leva cerca de 45 a 60 minutos para a maioria dos modelos.

Essas baterias são, em geral, extremamente grandes e podem representar mais da metade do peso de um avião – por isso, todo o resto é construído em torno delas. Há ainda uma variedade de métodos para carregar as baterias, incluindo energia solar, transmissão de energia sem fio e rede elétrica.

Ainda assim, em sua maioria, aviões elétricos são híbridos – pelo menos por enquanto. Isso significa que usam motores elétricos e motores de combustível fóssil para gerar energia. Os motores a combustível fóssil são usados para gerar eletricidade, que é então usada para alimentar os motores elétricos.

Essa abordagem híbrida ajuda a aumentar o alcance do avião, tornando-o mais prático para uso comercial. Somente com as baterias, essas aeronaves não seriam capazes de ir muito longe – o avião da Heart Aerospace, por exemplo, alimentado por mais de 5 toneladas de baterias de íons de lítio a bordo, pode voar apenas 124 milhas com uma carga.

Avião completamente elétrico da Eviation (modelo Alice para voos regionais e capacidade
para 9 pessoas) - previsão para entrar em serviço em 2027 (Foto via Eviation)

No entanto, com a ajuda de um gerador movido a combustível, as aeronaves podem expandir seu alcance para quase 500 milhas. E mesmo assim, os híbridos têm 50% menos emissões do que os aviões comuns.

No que diz respeito à velocidade, as aeronaves com 9 assentos da Eviation podem atingir 407 quilômetros por hora, enquanto um avião solo da Roll Royce atingiu 532 quilômetros por hora. Para fins de comparação, atualmente os aviões comerciais, em média, voam a cerca de 880-926 km/h.

Quais empresas fabricam avião elétrico?

Desde que o primeiro avião elétrico decolou, as melhorias nesse tipo de aeronave não pararam de acontecer. Além das empresas citadas acima, diversas outras começaram a fabricar modelos de avião elétrico, entre elas:

• A Embraer, empresa brasileira, expôs um protótipo de um avião 100% elétrico em setembro de 2023 e está trabalhando em um modelo comercial;
• A Pipistrel, sediada na Eslovênia, lançou seu primeiro avião elétrico de dois lugares, o Alpha Electro, em 2014;
• A MagniX é amplamente conhecida por seus motores elétricos e já forneceu motores elétricos para aviões de algumas empresas. Uma delas, inclusive, é a Eviation;
• A empresa H55, da Suíça, é outra das principais empresas de aeronaves elétricas, e terá sua principal aeronave elétrica disponível para escolas de voo a partir de 2024.

Avião completamente elétrico da Rolls Royce (modelo Spirit of Innovation,
nave que quebrou recordes de velociodade) (Foto via Rolls Royce)

Também vale a pena mencionar que grandes empresas, como a JetBlue ou a Boeing, estão conduzindo pesquisas sobre o tema, além de estarem financiando empresas menores para que possam desenvolver novos modelos.

Quem inventou o avião elétrico?

O primeiro voo movido a eletricidade foi realizado por Gaston Tissandier, em 1885, quando ele pilotou uma pequena nave de motor elétrico. Mas somente em 1977 aeronaves elétricas práticas foram desenvolvidas, como o Solar Challanger de Dr. MacCready e seu time.

Qual bateria é usada no avião elétrico?

As baterias de íons de lítio dos aviões elétricos são as mesmas que alimentam notebooks, celulares e carros elétricos. Elas podem ser carregadas entre viagens, enquanto a nave está estacionada, ou em pleno voo, por meio de painéis solares.

Ainda existem algumas limitações para os aviões elétricos, como alcance, autonomia de voo, tempo de carregamento e custo de desenvolvimento. Mas o potencial para revolucionar viagens aéreas faz deste segmento uma área de interesse crescente na aviação.

Via Ana Bondance, editado por Bruno Ignacio de Lima (Olhar Digital)

Musk, Taylor e Magic tentam voar anônimos, mas não conseguem. Por quê?

Observadores de aviões seguem as aeronaves rastreando os sinais de transponder que os aviões são obrigados a transmitir desde 2020.

Defensores do meio ambiente têm usado o rastreamento de aviões para medir o
impacto que os jatos particulares causam ao clima mundial (Ilustração/Forbes)

Quando comprou o Twitter em outubro de 2022, a lista de tarefas de Elon Musk incluía demitir Jack Sweeney. O estudante universitário de Orlando, Flórida, vinha rastreando o jato Gulfstream G650 de US$ 65 milhões de Musk e twittando o paradeiro do homem mais rico da Terra. Musk não achou graça. Ele via sua privacidade como uma questão de segurança.

O dono da Tesla levou sua busca por privacidade um passo adiante. Ele se inscreveu em um programa gratuito da Federal Aviation Administration (FAA) chamado PIA, que permite aos proprietários de jatos particulares ocultar sua localização fazendo com que seus aviões transmitam códigos de identidade alternativos.

No entanto, isso não funcionou. Sweeney ainda publica os movimentos do G650 de Musk em tempo real – ele apenas mudou para o Instagram e Facebook. Sweeney disse à Forbes que foi fácil decifrar o código de privacidade da FAA. “Você pode fazer isso em um dia”, afirmou. Eventualmente, Musk e sua equipe desistiram de tentar, disse Sweeney, e agora ele voa sem disfarces.

O programa PIA da FAA ocultou as viagens de 48 jatos particulares este ano, de acordo com o JetSpy, um serviço de rastreamento de voos por assinatura. A empresa com sede em Delaware conseguiu descobrir os proprietários de 38 desses aviões e compartilhou essas descobertas exclusivamente com a Forbes. Eles são uma mistura de celebridades e bilionários dos universos da tecnologia e finanças, com algumas exceções surpreendentes.

Viajantes frequentes

Apesar das inscrições dos proprietários de jatos no programa PIA, ainda é possível ver com que frequência Taylor Swift tem visitado seu namorado, Travis Kelce, em Kansas City; onde Magic Johnson está perseguindo o próximo negócio em seu Gulfstream III; quantas vezes Kenneth Griffin tem visitado a França e de onde Jeff Bezos, Sergey Brin e Evan Spiegel – ou pelo menos seus aviões – têm decolado e pousado.

O público também pode seguir os jatos de propriedade da Walmart e da WinCo Foods, de uso dos funcionários enquanto eles percorrem o país, e temos acesso às normalmente sigilosas iniciativas de recrutamento de atletas da Universidade do Kansas, que tem enfrentado críticas há anos da faculdade devido ao custo de seu Cessna Citation CJ4.

Taylor + Travis

Não que Taylor, se é que podemos chamá-la assim, não esteja acostumada com os olhos curiosos. Milhões de fãs seguem todos os movimentos da ícone pop. Ainda assim, o rastreamento de voos pode fornecer uma visão especial de seu coração.

Seu avião visitou Kansas City três vezes até agora em outubro. Quase todo mundo sabe que Swift estava na multidão no Arrowhead Stadium em 12 de outubro para assistir a um jogo de futebol com o cara cuja carreira ela ajudou a impulsionar. O JetSpy – e a conta de Instagram de Sweeney @taylorswiftjets – nos informa que seu jato a deixou naquele dia, voltou para casa em Nashville e depois voltou para Kansas City em 14 de outubro.

Outros voam para destinos por razões desconhecidas para os de fora. Griffin é um exemplo. A Forbes estima sua fortuna em US$ 33,5 bilhões; uma de suas empresas, a Citadel Securities, atua como intermediária em mais de um terço das negociações de ações no varejo dos EUA.

Seu avião, um Bombardier Global Express (avaliado em US$ 12 milhões usado), realizou 195 voos este ano, percorrendo 257 mil milhas náuticas. De acordo com o JetSpy, o avião do bilionário visitou a França mais vezes este ano do que Chicago, onde a Citadel tinha sua sede até o ano passado.

A localização de Griffin é rastreada no Reddit por investidores de ações no varejo que o culpam pela polêmica paralisação das negociações da GameStop em 2021 na plataforma Robinhood, que ajudou grandes casas de negociação a recuperar bilhões de dólares em perdas, prejudicando muitos dos traders individuais. Griffin negou envolvimento.

Motivos para a preocupação

Outra razão para a sensibilidade do caminho dos jatos: defensores do meio ambiente têm usado o rastreamento de aviões para medir o impacto que os jatos particulares causam ao clima mundial e envergonhar seus proprietários. Por exemplo, um americano médio produz 16 toneladas de dióxido de carbono por ano. Em comparação, o jato de Griffin, nos primeiros nove meses de 2023, emitiu cerca de 12 milhões de toneladas.

Sinais de transponders

Os observadores de aviões seguem as aeronaves rastreando os sinais de transponder que os aviões são obrigados a transmitir desde 2020. Os transponders emitem informações de localização, altitude, velocidade e um código de identificação exclusivo atribuído pela Organização da Aviação Civil Internacional (OACI).

O sistema é chamado de Vigilância Automática Dependente por Emissão, ou ADS-B. Quando foi esboçado pela primeira vez na década de 1990, seus projetistas não previram que entusiastas de observação de aeronaves usariam receptores baratos para capturar os sinais e colaborariam online para criar mapas de cobertura que rastreiam aviões ao redor do mundo.

Foi quando surgiu o programa de privacidade da FAA, que permite que os jatos emitam códigos falsos para evitar a identificação por todos, exceto pelas autoridades. A inscrição no PIA – abreviação de Endereço de Aeronaves da OACI para Privacidade – não custa nada, mas é complicada e demorada para os proprietários de aeronaves mudarem seus códigos e testarem se eles estão funcionais.

Especialistas disseram à Forbes que o programa não está funcionando porque não há quantidade suficiente de aeronaves utilizando-o – a FAA disse que emitiu cerca de 390 códigos de identificação alternativos desde o início do PIA em 2019 – e os proprietários de jatos não alteram seus códigos falsos com frequência suficiente.

“É inútil”, diz Martin Strohmeier, cofundador do site europeu de rastreamento de voos de crowdsourcing OpenSky Network. “Na pior das hipóteses, você poderia até dizer que é perigoso, porque as pessoas podem acreditar que isso cria algum tipo de cobertura, o que não é verdade.”

Para que o PIA funcione, os proprietários de aeronaves idealmente deveriam mudar seus códigos de identidade falsos a cada voo, de acordo com Strohmeier, da OpenSky Network.

Atualmente, isso é impossível, afirmou Rene Cervantes, vice-presidente de operações da Solairus Aviation, uma empresa que gerencia aeronaves e tem alguns clientes que usam o PIA. Alterar o código requer que o fabricante do transponder produza uma atualização de software em um CD compacto, de todas as coisas, o que pode levar um mês. Muitos proprietários interessados no programa desistem após saberem o que está envolvido, disse Cervantes à Forbes.

Alguns inscritos no PIA parecem ter desistido. Entre aqueles que não voaram sob um endereço alternativo desde o ano passado estão Kim Kardashian, Mark Zuckerberg e a gigante de private equity Blackstone Group, liderada pelo bilionário Stephen Schwarzman.

O bilionário francês Bernard Arnault também desistiu. Mas ele foi além. No ano passado, depois que o CEO do conglomerado de luxo LVMH foi alvo de críticas de uma conta no Twitter que buscava envergonhá-lo por suas emissões de dióxido de carbono, ele vendeu o jato da empresa.

Arnault, cuja fortuna é estimada em US$ 187,6 bilhões, agora é um locatário, não um proprietário.

Via Forbes Money

Embraer exibe protótipo de avião 100% elétrico pela primeira vez em evento em SP

Aeronave foi apresentada nesta terça-feira (10) em um congresso de tecnologia e inovação em São Paulo.

A Embraer exibe pela primeira vez o protótipo do avião 100% elétrico, que é usado como plataforma de testes de novas tecnologias de propulsão aeronáutica.

A aeronave foi apresentada nesta terça-feira (10) em um congresso de tecnologia e inovação em São Paulo. Ela segue em exposição até quarta (11) na 30ª edição do Congresso e Mostra Internacionais de Mobilidade Sae Brasil.

O avião, que conta com propulsão integralmente elétrica, teve seu voo inaugural em 2020.

Segundo a Embraer, desde então, a aeronave realiza "testes para pesquisas pré-competitivas de integração de inovadores sistemas propulsivos".

A fabricante brasileira afirma que o avião usado pela área de engenharia da Embraer para acelerar conhecimento das tecnologias necessárias para o aumento da eficiência energética e redução das emissões de carbono.

O projeto foi desenvolvido em colaboração da fabricante de motores WEG e EDP.

Via g1 - Foto: Embraer/ Divulgação

Avião movido a hidrogênio é apresentado por startup francesa; conheça

Avião movido a hidrogênio pode chegar a velocidade máxima de 575 km/h e tem capacidade para levar de 4 a 8 ocupantes.

(Imagem: divulgação/Beyond Aero)

O setor da aviação é responsável por 3,5% das emissões que causam o aquecimento global. Atualmente, a liberação de gases de efeito estufa pelas aeronaves são duas a três vezes maiores por passageiro ou carga do que em outros setores de transporte. A intenção é reduzir as emissões para zero até 2050, mas essa não é uma tarefa fácil. Para isso, a tecnologia é fundamental. Uma das esperanças é um jato executivo movido a células de hidrogênio.

O projeto foi desenvolvido pela Beyond Aero. A startup francesa é sediada em Toulouse e apresentou a nova tecnologia na última edição do Salão Aéreo Internacional de Paris.

A aeronave conta com um sistema de propulsão em escala de 85 kW e que atualmente está em fase de testes de solo. O objetivo é realizar o primeiro voo teste nos próximos meses.

O jato executivo movido a hidrogênio desenvolvido pela Beyond Aero tem alcance de 1.500 quilômetros, velocidade máxima de 575 km/h e capacidade para levar de 4 a 8 ocupantes.

"Nossa equipe projetou um sistema de propulsão híbrido de última geração que combina perfeitamente tanques de hidrogênio e baterias para alimentar a hélice rotativa. A melhor parte? Já está rugindo. Mas silenciosamente", informou a Beyond Aero, em comunicado

Avião pode chegar a velocidade máxima de 575 km/h e tem capacidade
para levar de 4 a 8 ocupantes (Imagem: divulgação/Beyond Aero)

Avião movido a hidrogênio: é possível?

O hidrogênio verde, produzido a partir de energias renováveis, como a hidrelétrica, a eólica e a solar, é considerado por muitos como fundamental na luta contra as mudanças climáticas.

E é apontado como uma das soluções para a aviação do futuro.

No entanto, os custos elevados de produção e as dificuldades para o transporte do material ainda são um problema significativo.

Desafios do setor da aviação

Apesar dos desafios, a Beyond Aero acredita que é mais fácil criar uma aeronave movida a hidrogênio do zero do que transformar os gigantescos aviões já em operação.

Mais do que os cuidados necessários com armazenamento e gestão térmica do hidrogênio utilizado para abastecer os aviões, o que preocupa é garantir que haja infraestrutura suficiente para atender ao aumento da demanda. E a empresa aposta que ela aumentará exponencialmente.

"Ninguém vai comprar um jato que não consiga abastecer, mas ninguém vai investir em infraestrutura de reabastecimento se não houver demanda pelos jatos", declarou Valentin Chomel, diretor de Produto e Estratégia da Beyond Aero e um dos fundadores da startup.

Via Alessandro Di Lorenzo, editado por Bruno Capozzi (Olhar Digital)

Como será embarcar em um aeroporto no ano 2100?

Imagine-se em 2100. Cápsulas autônomas irão levá-lo de casa para o terminal e mais além, e os dados biométricos irão permitir um acesso sem problemas a aeroportos e aviões com zero emissões líquidas.

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Como serão as viagens nos aeroportos no ano 2100? O arquiteto esloveno Dušan Sekulić fez a si próprio a mesma pergunta. Em 2022, ganhou o segundo prêmio no 'Fentress Global Challenge', um concurso internacional anual de arquitetura que prevê a experiência aeroportuária do futuro.

Reimaginando o design do aeroporto mais movimentado do mundo, o Aeroporto Internacional Hartsfield-Jackson, em Atlanta, nos Estados Unidos, Sekulić transformou-o num "aeroporto drive-in", onde os visitantes do aeroporto utilizarão cápsulas totalmente autônomas para deslizarem sem problemas das suas casas até ao seu destino.

Em seguida, irão se pendurar numa "coroa voadora" para voar até ao seu destino. Para distâncias mais longas, as cápsulas podem ser carregadas em aviões especiais para voar num "enxame".

"Pode ter a sua casa inteira ou a sua casa de verão dentro de uma cápsula e deslocá-la juntamente com os outros enxames de cápsulas da constelação de asas voadoras para o seu destino de férias. Até podemos ter pessoas que vivem no mesmo bairro e que têm um destino semelhante", disse Sekulić à Euronews Next. "De certa forma, o aeroporto do futuro é apenas a ponte entre a terra e o céu", acrescentou.

Sekulić acredita que é importante projetar os futuros aeroportos de forma sustentável. "Por isso, esta concepção não só é viável como também é necessária. O futuro é exatamente como o prevemos. Temos de o prever verde e temos de o prever como gostaríamos que fosse. E esta é a ideia do futurismo, tal como a vejo", afirmou Sekulić.

Algumas das suas características de design podem não estar muito longe da realidade.

Fazer o check-in e passar a segurança a partir do seu veículo autônomo

Atualmente, o número de viajantes aéreos está aumentando e, segundo os especialistas, é necessário repensar a concepção dos aeroportos.

"O maior desafio neste momento é o ritmo de crescimento da procura na indústria da aviação", disse Robert Feteanu, diretor de aviação internacional da HDR Inc., uma empresa de design e engenharia com sede nos EUA, à Euronews Next.

"Mais pessoas querem viajar e as infraestruturas estão a envelhecer. As previsões apontam para que, dentro de 25 anos, a procura de navegação e de capacidade de viajar duplique, o que significa que, em teoria, se continuarmos a fazer o mesmo, teremos de duplicar as nossas infraestruturas, o que não é possível".

No ano passado, a HDR Inc. apresentou conceitos para ilustrar alguns dos possíveis benefícios da tecnologia autónoma para os aeroportos.

Entre eles estava a ideia de os passageiros poderem fazer o check-in e submeter-se ao controle de segurança inicial durante a viagem num carro sem condutor organizado por uma companhia aérea ou um aeroporto. A bagagem é entregue num centro de distribuição separado.

À chegada ao aeroporto, os passageiros passarão por um "processo de rastreio dinâmico" numa esteira móvel equipada com tecnologia de reconhecimento facial e scanners de raios X avançados. Os viajantes podem conversar ou deslocar-se livremente durante todo o processo.

Desafiar o sistema biométrico

Embora pareça futurista, a tecnologia para que os aeroportos sejam assim já está disponível.

A Coreia do Sul, por exemplo, implementou um sistema de reconhecimento facial no aeroporto de Incheon em julho, permitindo aos passageiros evitar o processo de digitalização dos cartões de embarque e dos passaportes.

De acordo com o Inquérito Global aos Passageiros de 2022 da Associação Internacional do Transporte Aéreo, 88% dos passageiros estão satisfeitos com o processo biométrico em geral, enquanto 75% estão ansiosos por utilizar a biometria em vez de passaportes ou cartões de embarque.

No entanto, as preocupações com a segurança dos dados continuam a ser um problema. "Considero que é mais fácil de implementar em zonas mais favoráveis à tecnologia, como a Ásia ou o Médio Oriente. Por isso, podemos sempre olhar para Incheon, Changi ou Dubai. Eles são pioneiros nessa área", disse Feteanu.

"Tentam fazer as coisas de forma diferente porque têm tendência para construir com antecedência, sendo proativos e implementando estas coisas, enquanto as economias mais tradicionais, como a Europa Ocidental ou a América do Norte, são um pouco reativas".

Aeroportos e aeronaves com emissões líquidas nulas

A tecnologia para tornar os aeroportos mais sustentáveis também está a ser testada e implementada.

O operador aeroportuário estatal sueco Swedavia, pioneiro das viagens aéreas sustentáveis na Europa, tem como objetivo tornar todos os voos domésticos livres de combustíveis fósseis até 2030 e todos os voos na Suécia até 2045.

O plano consiste em utilizar aeronaves elétricas para distâncias mais curtas e aeronaves a hidrogénio para distâncias mais longas, como as viagens dentro da UE. Para os voos de longo curso, está a ser considerado o combustível de aviação sustentável (SAF) que a Swedavia planeia produzir a partir de resíduos florestais na Suécia.

A empresa estatal anunciou recentemente um projeto para desenvolver e testar um avião totalmente elétrico de 30 lugares, o ES-30, desenvolvido por uma startup sueca Heart Aerospace, no aeroporto de Malmö, no verão de 2023.

Segundo a empresa, o modelo de avião à escala real será testado e utilizado para demonstrar a circulação e o carregamento no aeroporto.

"Se tivermos em conta que todos estes aspetos já estão implementados, penso que a aviação deverá ser a forma mais sustentável de viajar no futuro, uma vez que não são necessárias tantas infraestruturas", afirmou Lena Wennberg, Diretora de Sustentabilidade e Ambiente da Swedavia, ao Euronews Next.

Desde as brigadas de combate a incêndios a cortadores de grama e até aos ônibus intra-aeroportos, as operações da Swedavia não utilizam combustíveis fósseis e os seus aeroportos já atingiram a neutralidade de carbono em 2020, tornando-se o primeiro operador na Europa a atingir as zero emissões líquidas ao reduzir 10.000 toneladas de dióxido de carbono por ano a partir de 2011.

Em 2019, 200 aeroportos em 45 países europeus comprometeram-se a não utilizar combustíveis fósseis até 2050.

Via Euronews

Aéreas retraçam rotas dos voos para poupar combustível e reduzir poluição

Trajeto de Recife a Guarulhos, por exemplo, fica 26 km mais curto e diminui 4 minutos de viagem, segundo o Decea.

Aeronaves se movimentam em pista do aeroporto de Congonhas em São Paulo; setor trabalha em medidas para a descarbonização do transporte aéreo (Foto: Eduardo Knapp - 08.jun.22/Folhapress)

Enquanto as companhias aéreas esperam o avanço do SAF, combustível sustentável que deve demorar anos para se consolidar, o setor de aviação está recalculando as rotas traçadas pelos aviões para encurtar as viagens, mesmo que seja por alguns minutos, na tentativa de reduzir suas emissões de poluentes.

A partir de outubro, o Decea (Departamento de Controle do Espaço Aéreo) vai tornar permanentes 75 rotas de um conjunto de 300 trajetos alternativos que vêm sendo criados desde 2020 para otimizar o tráfego aéreo com traçados mais diretos, reduzindo o consumo de combustível e, consequentemente, as emissões de gás carbônico.

São voos como o de Recife a Guarulhos, em que foi possível reduzir 26 quilômetros, cortando 4 minutos de viagem, ou o trecho de Recife a Confins, com cerca de 7,5 quilômetros a menos e economia de 1 minuto no trajeto, de acordo com o Decea.

O órgão afirma que já iniciou o processo de publicação das cartas aeronáuticas e treinamentos para as companhias aéreas e controladores de tráfego.

Para replanejar uma rota, segundo o tenente-coronel Clóvis Fernandes Junior, gerente do projeto de eficiência no Decea, é necessário que o avião possa navegar de forma direta com grande precisão devido à evolução de equipamentos de bordo, além da capacidade do sistema de controle de tráfego.

"As novas tecnologias permitem que as aeronaves voem mais próximas umas das outras mantendo os níveis de segurança operacional", afirma.

Pelos cálculos da Abear (associação que reúne empresas como Gol, Latam e Voepass), no total, o projeto para elevar a eficiência das rotas já permitiu um corte de 740 mil km percorridos, poupando 62 milhões de quilos de querosene de aviação e 90 milhões de quilos de gás carbônico no ar.

Responsável por cerca de 2% do total das emissões, o setor aéreo tem apoiado políticas internacionais para mitigar seus efeitos no meio ambiente, assumindo metas de redução e compensação do gás carbônico nos últimos anos.

O ajuste dos trajetos é uma das medidas de descarbonização que podem ser praticadas no curto prazo, assim como o desenvolvimento de novas tecnologias para as aeronaves e as compensações com créditos de carbono, mas a solução de maior impacto será o avanço do SAF, o combustível sustentável, que ainda carece de viabilidade econômica.

Atualmente, a produção mundial do SAF só atende 0,15% da demanda. Para Jurema Monteiro, presidente da Abear, o avanço da produção em larga escala ainda depende do desenvolvimento de um marco regulatório, políticas públicas e definição de incentivos ao investimento.

O SAF deverá representar 65% dos resultados no conjunto de medidas esperadas no setor aéreo até 2050, enquanto 19% serão representados pelas iniciativas de compensação, como a captura de carbono, seguidas por 13% de novas tecnologias e apenas 3% para as estratégias de eficiência de operações e infraestrutura, segundo a Abear.

"Hoje, a eficiência operacional pode ser mais do que 3%, porque a gente ainda não tem o SAF. Então, no esforço de descarbonização, ela é praticamente tudo o que temos, junto com o mercado de carbono e as novas tecnologias, principalmente renovação de frota", diz Monteiro.

No âmbito internacional, em 2019, a Anac (Agência Nacional de Aviação Civil) implementou o Corsia, o programa de compensação e redução de emissões promovido pela Icao (Organização Internacional da Aviação Civil, na sigla em inglês).

Dividido em fases, o Corsia prevê participação voluntária dos países-membro até 2026. A partir de 2027, as emissões das rotas internacionais que superarem a média registrada entre 2019 e 2020 deverão ser compensadas com a aquisição de créditos de carbono ou pelo uso de combustíveis sustentáveis.

Segundo Juan José Tohá, diretor de sustentabilidade da Latam, a companhia vem investindo nas diferentes frentes de descarbonização.

Além do SAF, que a Latam prevê incorporar 5% em suas operações até 2030, a empresa também tem expandido a frota de aeronaves como o A320neo, modelo da Airbus com eficiência no motor e melhorias aerodinâmicas para reduzir o consumo de combustível em 20%.

Na Gol, além das iniciativas de compensação de carbono e melhorias operacionais, a companhia planeja expandir de 39 para 75 o número de aeronaves Boeing 737 MAX 8, modelo mais sustentável da frota, até o fim de 2025.

Via Folha de S.Paulo

Por que aviões de 60 anos atrás eram mais velozes que os atuais?

Avião DC-8 atingia a velocidade de 950 km/h. Atualmente, aeronaves como o
Boeing 737 voam a cerca de 850 km/h (Imagem: Divulgação/Aero Icarus)

Grande parte dos aviões comerciais a jato registra hoje praticamente a mesma velocidade desde a década de 1960. Mesmo com o avanço de diversas tecnologias, não se observou um aumento significativo, inclusive, com novos aviões tendo a sua velocidade máxima menor que a de alguns de seus antepassados.

Na aviação militar, isso também se aplica. Entre as décadas de 1960 e 1970, diversos aviões foram projetados para chegar a velocidades de milhares de quilômetros por hora. Atualmente, praticamente apenas caças ultrapassam a barreira do som, e, ainda assim, muitos deles são mais lentos que seus antecessores.

Entre os vários motivos que podem cercar essa questão, o mais simples pode ser o principal de todos: não é necessário voar mais rápido.

Economia na aviação comercial

Pode parecer estranho não se querer voar mais rápido, mas isso pode fazer sentido do ponto de vista da economia de custos. Segundo James Waterhouse, professor do Departamento de Engenharia Aeronáutica da USP (Universidade de São Paulo), isso está ligado a um contexto histórico.

"Antigamente, os fabricantes buscavam incessantemente mais velocidade, e o combustível era barato. Não havia ainda o choque do petróleo [ocorrido na década de 1970], então, não era um problema consumir um pouco mais. Além disso, a cultura naquela época era de cada vez mais fazer um avião um pouquinho mais rápido, mas sempre respeitando o limite da velocidade do som", diz Waterhouse.

Esse limite se deve ao fato de que, quando a barreira do som é ultrapassada, eleva-se consideravelmente o atrito do ar com o avião. Isso aumenta consideravelmente o consumo de combustível para vencer essa resistência e, eventualmente, pode danificar algumas superfícies da aeronave.

A velocidade do som só foi de fato ultrapassada na aviação comercial pelo franco-britânico Concorde e pelo soviético Tupolev Tu-144 no fim da década de 1960. Ambos jatos atingiam duas vezes a velocidade do som, chegando a cerca de 2.500 km/h em condições normais de voo por longos períodos.

Hoje em dia, os principais aviões comerciais em circulação no mundo, como os das famílias Boeing 737 e Airbus A320, voam a cerca de 80% da velocidade do som. "Sair dessa velocidade e chegar a Mach 0,90 (90% da velocidade do som) pode significar um aumento considerável do consumo de combustível para muito pouco ganho em velocidade, às vezes, não ultrapassando os 100 km/h a mais", afirma Waterhouse.

"Como hoje as viagens são governadas, principalmente, pelo preço da passagem, a ideia é sempre minimizar o custo. Eventualmente, [pode ser que] uma pessoa ou outra valorize esses 100 km/h a mais e pague por isso. Mas a grande maioria dos passageiros prefere chegar numa viagem longa com meia hora de atraso, ou alguma coisa assim, e pagar um custo de passagem um pouco mais baixo", disse James Waterhouse.

Em voos de curta duração, essa velocidade extra mal tende a ser percebida. Já em voos de longa distância, a diferença não costuma ultrapassar uma hora, diz o professor.

Ainda, caso os aviões ultrapassem a barreira da velocidade do som, seria necessário que sua estrutura fosse redesenhada para suportar essa nova performance. Com isso, haveria mais custos que nem sempre valeriam a pena os passageiros pagarem.

Outros fatores

Enquanto um avião hoje em dia tem uma velocidade de cruzeiro em torno de 850 km/h, como alguns Boeing 737, o DC-8, por exemplo, que teve sua produção iniciada no fim da década de 1950, chegava a quase 950 km/h. Essa vantagem na velocidade, entretanto, não compensava devido ao consumo maior de combustível em relação aos modelos mais modernos.

Para conseguir voar mais, precisaria de mais combustível a bordo, aumentando seu peso e, consequentemente, consumindo muito mais. Por isso, nem sempre a conta vale a pena.

Soma-se a isso o aumento no tráfego aéreo. Com mais aviões se aproximando para pouso em grandes centros, a grande velocidade desempenhada na rota se torna, praticamente, obsoleta.

Isso se deve ao fato de que os aviões precisam reduzir a velocidade para entrarem na fila de pouso. É como em um congestionamento, quando uma pessoa acelera mais do que a outra, mas, no final, as duas acabam parando lado a lado.

Aviação militar

F-35: Apesar de moderno, caça não atinge os 2.000 km/h (Imagem: Força Aérea dos Estados Unidos)

Alguns caças militares também não são mais tão rápidos quanto os modelos de antigamente. Em grande parte, também é por não ser mais necessário.

O F-14 Tomcat, imortalizado no primeiro filme "Top Gun", atingia uma velocidade de cerca de 2.500 km/h em voo. Já o moderno F-35 voa a até 1.960 km/h.

Antigamente, a velocidade era importante para tentar escapar dos mísseis inimigos. Entretanto, esse material bélico já atinge velocidades bem superiores à do som na atualidade, se tornando praticamente impossível fugir deles apenas acelerando o avião.

Outro ponto é a dificuldade em manobrar esses caças. Quanto mais rápido, mais longa será a curva feita pelos aviões, tornando sua rota mais previsível para os inimigos.

Como em um combate aéreo um dos principais fatores que se prezam é a agilidade em manobrar, a velocidade extra também não faria tanto sentido em alguns cenários. Também é fato que os pilotos militares passam pouco tempo voando na velocidade máxima.

Assim, cada avião é calculado para equilibrar a agilidade com a destreza para conseguir voar da melhor maneira possível e fugir de ameaças da maneira mais eficiente.

Via Alexandre Saconi (Todos a bordo/UOL)

JetZero: Este novo projeto de avião é o futuro da aviação?

Formato "corpo e asa combinados" permitiria uma configuração diferente de assentos e poderia oferecer 50% menos queima de combustível.

Design renderizado de aeronave de corpo e asas combinados da JetZero (Imagem: JetZero/DIvulgação)

O projeto básico de aviões comerciais não mudou muito nos últimos 60 anos. Aeronaves modernas como o Boeing 787 e o Airbus A350 têm o mesmo formato geral do Boeing 707 e do Douglas DC-8, que foram construídos no final dos anos 1950 e solidificaram o fator de forma “tubo e asa” que ainda está em uso hoje.

Isso ocorre porque a aviação comercial prioriza a segurança, favorecendo soluções testadas e comprovadas, e porque outros desenvolvimentos – em materiais e motores, por exemplo – significam que o design tradicional ainda é relevante.

No entanto, como a indústria procura desesperadamente por maneiras de reduzir as emissões de carbono, ela enfrenta um desafio um pouco mais difícil do que outros setores, precisamente porque suas principais tecnologias provaram ser tão difíceis de abandonar. Pode ser a hora de tentar algo novo.

Uma proposta é o “corpo e asa combinados”. Esta forma de aeronave totalmente nova se parece com o design de “asa voadora” usado por aeronaves militares, como o icônico bombardeiro B-2, mas a asa mista tem mais volume na seção intermediária. Tanto a Boeing quanto a Airbus estão tratando da ideia, assim como um terceiro participante, a JetZero, com sede na Califórnia, que estabeleceu uma meta ambiciosa de colocar em serviço uma aeronave de asa combinada até 2030.

“Nós acreditamos fortemente em um caminho para zero emissão em grandes jatos, e a fuselagem de asa combinada pode oferecer 50% menos queima de combustível e emissões”, diz Tom O’Leary, cofundador e CEO da JetZero. “Esse é um salto impressionante em comparação com o que a indústria está acostumada”.

Sob pressão

O conceito de asa combinada está longe de ser novo, e as primeiras tentativas de construir aviões com esse design datam do final da década de 1920 na Alemanha. O designer de aeronaves e industrialista americano Jack Northrop criou um projeto de asa voadora a jato em 1947, que inspirou o B-2 na década de 1990.

Como uma espécie de híbrido entre uma asa voadora e um tradicional “tubo e asa”, a asa mista permite que toda a aeronave gere sustentação, minimizando o arrasto.

A Nasa diz que esse formato “ajuda a aumentar a economia de combustível e cria áreas maiores de carga útil (carga ou passageiro) na parte central do corpo da aeronave”. A agência o testou por meio de um de seus aviões experimentais, o X-48.

Em 2020, a Airbus construiu um pequeno demonstrador de asa combinada, com cerca de um metro e oitenta de comprimento, sinalizando interesse em buscar uma aeronave de tamanho real no futuro. Mas se a forma é tão eficaz, por que ainda não passamos a construir planos com base nela?

Uma renderização do design de asa combinada do JetZero (Imagem: JetZero/Divulgação)

De acordo com O’Leary, há um principal desafio técnico que impede os fabricantes. “É a pressurização de uma fuselagem não cilíndrica”, diz ele, apontando para o fato de que um avião em forma de tubo é mais capaz de lidar com os constantes ciclos de expansão e contração que acompanham cada voo.

“Se você pensar em um ‘tubo e asa’, ele separa as cargas – você tem a carga de pressurização no tubo e as cargas de flexão nas asas. Mas uma asa combinada essencialmente os mistura. Só agora podemos fazer isso com materiais compostos que são leves e fortes”.

Uma forma tão radicalmente nova faria com que o interior do avião parecesse totalmente diferente das aeronaves de hoje. “É apenas uma fuselagem muito, muito mais larga”, diz O’Leary.

“Seu avião típico de corredor único tem três por três assentos, mas este é um tipo de tubo mais curto e mais largo. Você recebe a mesma quantidade de pessoas, mas pode ter 15 ou 20 fileiras na cabine, dependendo de como cada companhia aérea a configurará”.

“Isso apenas dá a eles uma paleta totalmente nova para definir. Acho que será incrível ver qual será a interpretação deles desse espaço muito mais amplo”.

O avião experimental X-48 da Nasa (Imagem: NASA)

Potencial revolucionário

O’Leary diz que o equivalente mais próximo em termos de tamanho seria o Boeing 767 – um avião bimotor de fuselagem larga lançado na década de 1980 que normalmente transportava cerca de 210 passageiros.

Ainda é produzido como avião de carga, mas foi substituído pelo Boeing 787 como avião de passageiros. Ele também possui uma variante militar moderna, o KC-46, que a Força Aérea dos EUA usa para reabastecimento aéreo.

Da mesma forma, a JetZero pretende desenvolver simultaneamente três variantes: um avião de passageiros, um de carga e um tanque de combustível. A forma de asa combinada se presta tão bem a este último que a Força Aérea dos EUA acaba de conceder à JetZero US$ 235 milhões para desenvolver um demonstrador em escala real e validar o desempenho do conceito de asa combinada.

O primeiro voo está previsto para 2027, o que significa que a versão militar do avião está programada para liderar o caminho e talvez apoiar o desenvolvimento dos modelos comerciais.

No entanto, construir um avião totalmente novo a partir do zero é uma tarefa enorme, e as metas da JetZero parecem ambiciosas, visto que o processo completo de certificação, mesmo para uma variante de uma aeronave existente, pode levar anos.

A JetZero espera ter seu avião em serviço até 2030 (Imagem: JetZero/Divulgação)

Uma vantagem que o JetZero tem nessa área é que o avião inicialmente pegará emprestados os motores das aeronaves de fuselagem estreita de hoje, como o Boeing 737 – embora o plano seja eventualmente mudar para propulsão completamente livre de emissões movida a hidrogênio, o que exigiria novos motores que ainda não foram desenvolvidos.

A JetZero ainda não tem nenhum pedido para seu avião, mas O’Leary diz que as companhias aéreas estão interessadas. “Já estamos conversando com todas as principais companhias aéreas do mundo, porque elas estão empolgadas em saber sobre os ganhos de eficiência”.

Resta saber se uma redução de 50% no uso de combustível é realmente possível. Tanto a Nasa quanto a Airbus foram mais modestos, citando 20% para seus projetos, enquanto a Força Aérea dos EUA diz que uma aeronave de asa combinada poderia “melhorar a eficiência aerodinâmica em pelo menos 30% em relação aos atuais aviões-tanque e aeronaves de mobilidade da Força Aérea”.

“É importante observar que, embora um corpo de asa mista possa reduzir o arrasto e aumentar a eficiência de combustível, os benefícios reais dependem do projeto, configuração e condições operacionais específicas”, diz Bailey Miles, analista de aviação da empresa de consultoria AviationValues.

“Extensos testes aerodinâmicos e otimização são essenciais para realizar plenamente o potencial de redução de arrasto deste projeto inovador de aeronave. Seria difícil determinar uma porcentagem específica de redução de combustível sem os testes necessários”, acrescenta.

A Airbus também explorou o conceito de aeronave com asa combinada
com o programa ZEROe, revelado em 2020 (Imagem: Airbus)

De acordo com Miles, o design de asa combinada é uma ideia “revolucionária” que tem potencial, mas vem com uma série de obstáculos, especificamente uma maior complexidade aerodinâmica que pode tornar o projeto e os testes complicados, uma série de desafios regulatórios e de certificação e uma forma que pode não ser adequada para a infraestrutura aeroportuária existente.

“A aeronave de corpo de asa combinada é uma promessa imensa como um divisor de águas na indústria da aviação, oferecendo o potencial para maior eficiência de combustível, maior capacidade de carga útil e sistemas de controle inovadores”, diz Miles.

“No entanto, abordar as complexidades aerodinâmicas, garantir a integridade estrutural, navegar pelos obstáculos regulatórios e adaptar a infraestrutura aeroportuária são desafios formidáveis que devem ser superados para que isso se torne realidade”, diz ele, acrescentando que esses desafios, entre outros, tornam a meta da JetZero para entrada em serviço em 2030 “inconcebível”.

De acordo com Richard Aboulafia, analista de aviação da empresa de consultoria Aerodynamic Advisory, embora nem todas as alegações da JetZero possam ser verificadas, “a ideia de um corpo de asa combinada tem sido bastante atraente há anos e parece que eles fizeram algumas pesquisas muito interessantes. Meus colegas e eu consideramos bastante promissor”.

Ele está preocupado com o fato de a empresa ser principalmente “uma loja de design” no momento, mas acredita que o projeto pode decolar com a ajuda de empreiteiros. “Certamente há espaço para alguém que realmente queira agregar valor a esse setor”, diz ele.

Via CNN

Maior aérea dos EUA faz estudo com Google para diminuir rastros de aviões; veja vídeo

Avião deixa rastro ao voar sobre Paris (Foto: Charles Platiau - 24.abr.2020/Reuters)

A American Airlines anunciou na terça-feira (8) que concluiu uma pesquisa em parceria com o Google para diminuir o rastro de aviões no céu.

A companhia aérea fez o estudo junto do Google Research e da Breakthrough Energy para identificar em que áreas da atmosfera existe a maior chance de formação dos rastros, chamados de "contrails" (abreviação de "condensed trail", trilha condensada).

Apesar de serem alvo de teorias da conspiração, os contrails são apenas nuvens comuns, e ocorrem quando os gases soltados pelos motores dos aviões congelam, formando cristais de gelo que podem ser vistos de longe.

No entanto, essas nuvens de contrail podem impedir que o calor saia da terra, principalmente durante a noite. Para a medição, foram feitos 70 voos em seis meses com pequenas modificações na rota para não passar em locais da atmosfera nos quais a inteligência artificial (IA) do Google Research previu que poderiam se formar contrails.

Contrail: os rastros que os aviões deixam no céu

Essa IA utilizou dados de voos anteriores, imagens de satélite e dados climáticos. Após esses voos de teste, foi detectado que se formaram 54% menos contrails em relação às rotas tradicionais.

Isso prova o ponto de que sim, se pode evitar a formação de contrails, mas é necessário mais estudo para replicar a ideia em escala maior.

Via Folha de S.Paulo / Aeroin

Turboélices a hidrogênio podem ter que voar com menos passageiros

Assentos de turboélices podem ser retirados para que voos movidos a hidrogênio tenham a mesma autonomia de hoje.

O hidrogênio pode emitir cerca de 90% menos poluentes que o querosene de aviação (Foto: Divulgação)

Um relatório do Conselho Internacional de Transporte Limpo divulgado hoje (2), apontou que os turboélices movidos com células de combustível de hidrogênio, especialmente do tipo líquido, possivelmente vão transportar menos passageiros para manter ou ampliar a autonomia de voo.

Um ATR 72-600 recém-fabricado e equipado com motores PW127 pode transportar até 78 passageiros e pode voar por até 1.370 quilômetros. Porém, de acordo com o documento do Icct, caso seja abastecido com hidrogênio, um voo com setenta passageiros seria reduzido e com alcance máximo de 460 quilômetros.

Caso 28 assentos fossem retirados e substituídos por tanques do combustível sustentável nas fileiras vazias, a autonomia subiria para 1.750 quilômetros, maior do que um avião no padrão de fábrica. A limitação de alcance ou capacidade limitaria a substituição da frota atual para até 20%. Ainda assim, uma das possibilidades é a ampliação da malha, com mais voos para captar a maior parte do mercado.

A explicação está no próprio hidrogênio, que, apesar de emitir cerca de 90% menos poluentes, tem menos densidade energética que o querosene de aviação, com quatro vezes o volume por unidade. Como resultado, obter alcance suficiente de um ATR movido com este combustível exigiria que a cabine da aeronave fosse equipada com tanques extras.

Aeronaves como o Dornier 228 e o de Havilland Canada Dash 8, modificadas com células de hidrogênio, já realizaram voos de teste nos últimos meses. Entre os jatos, a Airbus lançou recentemente um novo programa de demonstração para explorar uma nova arquitetura para geração de energia não propulsiva por meio do uso de células de combustível de hidrogênio.

Via Marcel Cardoso (Aero Magazine)

Nasa e Boeing divulgam detalhes de avião sustentável; voo de teste é previsto para 2028

Agência americana e empresa estão trabalhando juntas para desenvolver avião focado na diminuição de emissões de gases de efeito estufa.

Nasa e Boeing desenvolvem nova geração de aviões sustentáveis (Imagem:  Nasa/Divulgação)

A Nasa e a Boeing apresentaram no dia 25 de julho, a nova pintura para o avião X-66A, que será produzido para fazer parte da nova geração de aviões sustentáveis da agência. A pintura foi revelada durante o evento EAA AirVenture Oshkosh.

Segundo comunicado, o X-66A é o primeiro da linha X a ser especificamente focado em ajudar os Estados Unidos a alcançar a meta de emissões líquidas zero de gases de efeito estufa na aviação, conforme estabelecido no Plano de Ação Climática da Aviação da Casa Branca.

O avião faz parte do projeto Demonstrador de Voo Sustentável, que busca desenvolver "a espinha dorsal das companhias aéreas de passageiros ao redor do mundo" em torno de uma nova geração de aeronaves mais sustentáveis. A Boeing trabalhará em conjunto com a Nasa para construir, testar e voar o X-66A, que será uma aeronave demonstradora em escala real.

"Nosso objetivo é que a parceria (...) ajude a levar a futuras aeronaves comerciais mais eficientes em termos de consumo de combustível, trazendo benefícios ao meio ambiente, à indústria da aviação comercial e aos passageiros em todo o mundo", disse o administrador da Nasa, Bill Nelson, em um comunicado de janeiro. "Se tivermos sucesso, poderemos ver essas tecnologias em aviões comerciais na década de 2030."

O design do avião pretende reduzir 30% das emissões se comparado com a aeronave mais eficiente atualmente, explica a agência. "O X-66A apresenta asas extra longas e finas estabilizadas por tirantes diagonais, conhecida como conceito de Asa Transônica com Tirantes", diz a agência em comunicado. Esse formato contribui em um menor consumo de combustível.

Esse é um projeto de aeronave experimental, disse Bob Pearce, administrador associado da Nasa para a Diretoria de Missões de Pesquisa Aeronáutica, em janeiro. Ainda que o objetivo seja transformar a indústria de aviação comercial, a aeronave está testando a tecnologia, que, segundo ele, é de "alto risco".

Segundo a CNN, o primeiro voo de teste desta aeronave demonstradora em escala real está previsto para ocorrer em 2028. A Nasa espera que um dia a tecnologia atenda aproximadamente metade do mercado comercial com aeronaves de corredor único de curto e médio alcance.

As aeronaves de corredor único respondem por quase metade das emissões de aviação em todo o mundo, segundo a Nasa. A Boeing estima que a demanda por novas aeronaves de corredor único aumentará em 40 mil unidades entre 2035 e 2050.

Via Terra

Como funciona um avião movido a hidrogênio?

Em 2008, o Fuel Cell Demonstrator da Boeing foi o primeiro avião movido a hidrogênio a voar
(Foto: Adambro via Wikimedia) 

À medida que a indústria da aviação continua a buscar maneiras de reduzir sua pegada de carbono e se tornar mais 'verde', ouvimos mais sobre aviões elétricos e movidos a hidrogênio. Ambos estão em desenvolvimento, embora seja provável que ainda demore algum tempo até que os vejamos em grandes aeronaves comerciais. Este artigo analisa como funcionaria uma aeronave movida a hidrogênio e quão perto estamos.

Aeronave movida a hidrogênio

A energia do hidrogênio é uma possibilidade popular em muitas indústrias, com um suprimento abundante. Nenhum dióxido de carbono é produzido como subproduto da combustão, apenas água.

O conceito de aeronave movida a hidrogênio refere-se ao hidrogênio como fonte de combustível (substituindo o combustível atual para aviação). Isso poderia então ser queimado para alimentar os motores ou usado para alimentar uma célula de combustível.

A Airbus desenvolveu o E-fan X, uma aeronave elétrica híbrida baseada em
uma aeronave BAe 146 , mas o projeto foi cancelado (Foto: Airbus)

Para maior clareza, a outra tecnologia verde popular envolve aeronaves movidas a eletricidade. Isso se refere ao uso de energia de bateria armazenada para alimentar motores de aeronaves. Diversas empresas estão trabalhando em aeronaves elétricas, e pequenas variantes foram construídas e voadas. Mas a tecnologia de bateria limita o uso em aeronaves maiores. Eles ainda não podem ser feitos pequenos (e leves) o suficiente.

Duas maneiras de alimentar uma aeronave

Existem duas maneiras principais de o combustível hidrogênio ser usado para alimentar uma aeronave:

Combustão: Isso é muito semelhante a como o combustível de aviação é usado atualmente e como funciona um motor de automóvel padrão. Motores a jato modificados poderiam usar hidrogênio como fonte de combustível, alimentando um motor da mesma forma que acontece agora, mas muito mais limpo.

Usado para alimentar uma célula de combustível: Este é um conceito diferente, onde o hidrogênio é usado para criar eletricidade (dentro da célula de combustível) que alimenta a aeronave. Isso acontece combinando o hidrogênio com o oxigênio. A reação produz eletricidade, com calor e água como subprodutos.

As células de combustível já existem há muito tempo e já têm muitas aplicações. Ônibus movidos a hidrogênio e outros veículos são uma visão cada vez mais comum, por exemplo.

A maioria das aeronaves menores desenvolvidas até hoje utilizou tecnologia de célula de combustível. Para aeronaves maiores, no entanto, é mais provável que a combustão direta seja usada, pelo menos inicialmente.

Para ter uma ideia melhor de como funciona uma célula de combustível, dê uma olhada neste clipe do YouTube.

Armazenando o hidrogênio

No entanto, a aeronave que alimenta exigirá um suprimento de hidrogênio a bordo, assim como as aeronaves hoje requerem combustível para aviação. Isso precisa ser armazenado em tanques pressurizados, o que é mais complicado do que armazenar combustível de aviação padrão. Não pode ser armazenado nas asas e, em vez disso, os tanques são necessários dentro da fuselagem principal.

Com as aeronaves de pequeno e baixo alcance desenvolvidas até agora, este não é um problema significativo. Mas com aeronaves maiores, é provável que vejamos algumas reformulações para acomodar isso. A fuselagem pode precisar ser mais longa, com cabines separadas e armazenamento de combustível. A Airbus também analisou um design de asa combinada como parte de seu projeto ZEROe, que permitiria mais opções para armazenamento de hidrogênio.

O conceito de asa combinada ajudaria no armazenamento de hidrogênio (Foto: Airbus)

Limitações da potência do hidrogênio

Embora prometa muito, a energia do hidrogênio ainda tem suas limitações. Muito mais pesquisas são necessárias antes que grandes aeronaves de passageiros possam operar usando a tecnologia. Isso não é necessário apenas no desenvolvimento de aeronaves e motores, mas também na produção de hidrogênio. A maior parte dos dias de hoje é produzida a partir de combustíveis fósseis, liberando dióxido de carbono. Para uso em larga escala na aviação, isso precisará de mudanças.

A infraestrutura do aeroporto e o abastecimento de combustível também são uma consideração importante. Assim como o abastecimento é uma limitação para veículos movidos a hidrogênio e elétricos, também poderia ser para a aviação. Para que as aeronaves a hidrogênio sejam uma possibilidade realista, são necessárias mudanças em grande escala na infraestrutura do aeroporto para armazenar e distribuir hidrogênio. As companhias aéreas precisam ter a garantia de que as aeronaves podem ser abastecidas com facilidade, não apenas em alguns aeroportos específicos.

Substituir o combustível de aviação padrão nos aeroportos será um desafio (Foto: Getty Images)

Existem atualmente planos em andamento para desenvolver a primeira planta comercial da Europa para combustível de aviação à base de hidrogênio. A Norsk e-Fuel está liderando o desenvolvimento de uma planta, que deve oferecer uma capacidade máxima de 10 milhões de litros de combustível para aviação à base de hidrogênio em três anos.

Onde estamos com os aviões de hidrogênio hoje?

Embora as aeronaves movidas a hidrogênio em grande escala ainda estejam muito distantes, a tecnologia melhorou significativamente nos últimos anos. O primeiro vôo ocorreu em 2008 com o Boeing Fuel Cell Demonstrator, uma aeronave de teste para uma única pessoa. A primeira aeronave de passageiros voou em 2016, com HY4, uma aeronave leve de quatro lugares projetada pelo DLR Institute of Engineering Thermodynamics.

Aeronave de hidrogênio HY4 (Foto: DLR, CC-BY 3.0 via Wikimedia)

Em 2020, vimos o primeiro voo de nível comercial usando uma aeronave movida a hidrogênio. Zeroavia operou o primeiro voo comercial totalmente movido a hidrogênio em setembro de 2020. O Piper Malibu de seis lugares reformado voou apenas a 1.000 pés, mas mesmo assim é um passo importante à frente. A empresa tem como meta um voo de 250 milhas até o final de 2020.

E olhando para o futuro, a Airbus revelou um conceito para três aeronaves movidas a hidrogênio com emissão zero que podem entrar em serviço já em 2035.

As três aeronaves ZEROe são projetadas para funcionar com hidrogênio (Foto: Airbus)