Voos curtos serão em breve movidos a eletricidade
Aviões híbrido-elétricos são uma saída para a indústria da aviação reduzir suas emissões de carbono
Aviões elétricos podem até parecer coisa de ficção futurista, mas eles não estão muito longe de decolar em aeroportos do mundo todo, pelo menos para voos curtos.
Na verdade, as aeronaves Velis Electro de dois lugares já estão cruzando os céus da Europa, e alguns hidroaviões elétricos vêm sendo testados na província canadense da Colúmbia Britânica. Agora, aviões maiores estão a caminho. A Air Canada anunciou que compraria 30 aeronaves regionais híbridas-elétricas da Heart Aerospace da Suécia, que espera ver o seu avião de 30 assentos em serviço até 2028.
Analistas do Laboratório Nacional de Energia Renovável dos EUA observam que o primeiro avião híbrido elétrico de 50 a 70 assentos pode ficar pronto pouco tempo depois disso. Na década de 2030, dizem eles, a aviação elétrica pode realmente decolar.
Essa estimativa é importante para gerenciar as mudanças climáticas. Hoje, cerca de 3% das emissões globais vêm da aviação.Com a expectativa de mais passageiros e mais voos à medida que a população se expande, a aviação tende a produzir de três a cinco vezes mais emissões de dióxido de carbono até 2050 do que antes da pandemia de Covid-19.
A engenheira aeroespacial e professora assistente Gökçin Çınar trabalha na Universidade de Michigan desenvolvendo conceitos de aviação sustentável, incluindo aviões híbridos elétricos e alternativas de combustível de hidrogênio. Perguntamos a ela quais são as principais maneiras de reduzir as emissões da aviação e para onde estão caminhando tecnologias como a eletrificação.
Por que a aviação é um setor tão difícil de eletrificar?
As aeronaves são alguns dos veículos mais complexos que existem, mas o maior problema para eletrificá-las é o peso da bateria.
Se você tentasse eletrificar totalmente um 737 com as baterias existentes hoje, teria que tirar todos os passageiros e a carga e preencher o espaço com baterias apenas para voar por menos de uma hora.
O combustível de aviação pode conter cerca de 50 vezes mais energia em comparação com as baterias por unidade de massa. Sendo assim, para cada meio quilo de combustível de aviação você precisa de mais de 22 quilos em baterias.
Para fechar essa lacuna, precisamos tornar as baterias de íons de lítio mais leves ou desenvolver novas baterias que retenham mais energia. Novas baterias estão sendo desenvolvidas, mas ainda não estão prontas para aeronaves.
Uma alternativa elétrica seriam os híbridos.
O combustível de aviação pode conter cerca de 50 vezes mais energia do que as baterias.
Mesmo que não possamos eletrificar totalmente um 737, podemos obter alguns benefícios da queima de combustível das baterias nos jatos maiores, usando sistemas de propulsão híbridos. Estamos tentando fazer isso acontecer no curto prazo, com uma meta de 2030 a 2035 para aviões regionais menores. Quanto menos combustível for queimado durante o voo, menos emissões de gases de efeito estufa.
Como a aviação híbrida funciona para reduzir as emissões?
As aeronaves híbridas elétricas são semelhantes aos carros híbridos elétricos, pois usam uma combinação de baterias e combustíveis. O problema é que nenhuma outra indústria tem as limitações de peso que temos na indústria aeroespacial. É por isso que temos que ser muito inteligentes sobre como e quanto estamos hibridizando o sistema de propulsão.
O uso de baterias como assistência de energia durante a decolagem e a subida são opções muito promissoras. Taxiar para a pista usando apenas energia elétrica também pode economizar uma quantidade significativa de combustível e reduzir as emissões locais nos aeroportos.
Os híbridos ainda queimariam combustível durante o voo, mas essa queima seria consideravelmente menor do que se dependessem inteiramente de combustível de aviação. Vejo a hibridização como uma opção de médio prazo para jatos maiores, mas uma solução de curto prazo para aeronaves regionais.
Com híbridos elétricos, as companhias aéreas também poderão fazer mais uso dos aeroportos regionais, reduzindo o congestionamento e o tempo que os aviões maiores passam ociosos na pista.
O que você espera testemunhar no curto prazo da aviação sustentável?
A curto prazo, veremos mais uso de combustíveis sustentáveis na aviação. Com os motores atuais, você consegue despejar combustível de aviação sustentável no mesmo tanque de combustível tradicional. Combustíveis feitos de milho, oleaginosas, algas e outras gorduras já estão sendo usados.
Combustíveis de aviação sustentáveis podem reduzir as emissões líquidas de dióxido de carbono de uma aeronave em cerca de 80%, mas a oferta é limitada e o uso de mais biomassa como combustível pode competir com a produção de alimentos e levar ao desmatamento.
Uma segunda opção é usar combustíveis de aviação sintéticos sustentáveis, o que envolve a captura de carbono do ar ou de outros processos industriais e sua síntese com hidrogênio. Mas esse é um processo complexo e caro, que ainda não tem uma escala de produção alta.
Essas tecnologias serão capazes de atender às metas da indústria da aviação para reduzir as emissões?
O problema com as emissões da aviação não são seus níveis atuais, mas sim o medo de que suas emissões aumentem rapidamente à medida que a demanda aumenta. Em 2050, poderemos ter de três a cinco vezes mais emissões de dióxido de carbono da aviação do que antes da pandemia.
A Organização de Aviação Civil Internacional, uma agência das Nações Unidas, geralmente define os objetivos do setor, analisando o que é viável e como a aviação pode ultrapassar os limites.
Seu objetivo de longo prazo é reduzir as emissões líquidas de dióxido de carbono em 50% até 2050 em comparação com os níveis de 2005. Chegar lá exigirá a mistura e a otimização de diferentes tecnologias. Não sei se conseguiremos alcançar essa meta até 2050, mas acredito que devemos fazer tudo o que pudermos para tornar a aviação do futuro ambientalmente sustentável.
