O demonstrador de célula de combustível de hidrogênio da Universal Hydrogen realizou seu voo inaugural para Moss Lake, Washington, na semana passada. O voo de teste durou 15 minutos e atingiu uma altitude de 3.500 pés (aproximadamente 1.067 metros). A plataforma de teste é baseada no Dash 8-300, a maior aeronave de célula de combustível de hidrogênio do mundo.
O avião, apelidado de Lightning McClean, decolou do Aeroporto Internacional do Condado de Grant (KMWH) às 8h45 do dia 2 de março e atingiu uma altitude de cruzeiro de 3.500 pés 15 minutos depois. O voo, baseado em um Certificado Especial de Aeronavegabilidade da FAA, é o primeiro de um teste de dois anos que deve ser concluído em 2025. A aeronave, que foi convertida a partir de um jato regional ATR 72, mantém apenas um motor a turbina a combustível fóssil original por questões de segurança, enquanto os demais são movidos a hidrogênio puro.
A Universal Hydrogen pretende que as operações de voos regionais sejam movidas inteiramente por células de combustível de hidrogênio até 2025. Neste teste, um motor movido a uma célula de combustível de hidrogênio limpo emite apenas água e não polui a atmosfera. Como se trata de um teste preliminar, o outro motor ainda está funcionando com combustível convencional. Portanto, é possível observar uma grande diferença entre os motores da esquerda e da direita, inclusive no diâmetro e no número de pás. De acordo com a Universal Hydrogen, aviões movidos a células de combustível de hidrogênio são mais seguros, mais baratos de operar e têm um impacto ambiental menor. Suas células de combustível de hidrogênio são modulares e podem ser carregadas e descarregadas através das instalações de carga existentes do aeroporto, permitindo que o aeroporto atenda às necessidades de reabastecimento de aeronaves movidas a hidrogênio sem modificações. Em teoria, jatos maiores poderiam fazer o mesmo, com a expectativa de que turbofans movidos a células de combustível de hidrogênio entrem em operação em meados da década de 2030.
De fato, Paul Eremenko, cofundador e CEO da Universal Hydrogen, acredita que os aviões comerciais terão que operar com hidrogênio limpo até meados da década de 2030, caso contrário, a indústria terá que reduzir o número de voos para cumprir as metas obrigatórias de emissões. O resultado seria um aumento acentuado nos preços das passagens e uma dificuldade para conseguir um bilhete. Portanto, é urgente promover a pesquisa e o desenvolvimento de aeronaves movidas a novas energias. Mas este primeiro voo também oferece alguma esperança para o setor.
A missão foi realizada por Alex Kroll, um experiente ex-piloto de testes da Força Aérea dos EUA e piloto de testes principal da empresa. Ele afirmou que, na segunda missão de teste, conseguiu voar utilizando exclusivamente geradores de células de combustível de hidrogênio, sem depender de motores a combustíveis fósseis convencionais. "A aeronave modificada apresenta excelente desempenho de manuseio e o sistema de energia de células de combustível de hidrogênio produz significativamente menos ruído e vibração do que os motores a turbina convencionais", disse Kroll.
A Universal Hydrogen tem dezenas de encomendas de jatos regionais movidos a hidrogênio para transporte de passageiros, incluindo a Connect Airlines, uma empresa americana. John Thomas, diretor executivo da empresa, chamou o voo de Lightning McClain de "marco zero para a descarbonização da indústria da aviação global".
Por que aeronaves movidas a hidrogênio são uma opção para a redução de carbono na aviação?
As mudanças climáticas estão colocando o transporte aéreo em risco nas próximas décadas.
Segundo o World Resources Institute, um grupo de pesquisa sem fins lucrativos com sede em Washington, a aviação emite apenas um sexto da quantidade de dióxido de carbono emitida por carros e caminhões. No entanto, os aviões transportam muito menos passageiros por dia do que carros e caminhões.
As quatro maiores companhias aéreas (American, United, Delta e Southwest) aumentaram o consumo de combustível de aviação em 15% entre 2014 e 2019. No entanto, apesar da produção de aeronaves mais eficientes e com menor emissão de carbono, o número de passageiros está em queda desde 2019.
As companhias aéreas estão empenhadas em se tornar neutras em carbono até meados do século, e algumas investiram em combustíveis sustentáveis para permitir que a aviação desempenhe um papel ativo no combate às mudanças climáticas.
Os combustíveis sustentáveis (SAFs, na sigla em inglês) são biocombustíveis produzidos a partir de óleo de cozinha, gordura animal, resíduos sólidos urbanos ou outras matérias-primas. Esses combustíveis podem ser misturados com combustíveis convencionais para alimentar motores a jato e já estão sendo utilizados em voos de teste e até mesmo em voos comerciais regulares. No entanto, o combustível sustentável é caro, custando cerca de três vezes mais que o querosene de aviação convencional. À medida que mais companhias aéreas compram e utilizam combustíveis sustentáveis, os preços tendem a subir ainda mais. Defensores dessa tecnologia pressionam por incentivos, como isenções fiscais, para impulsionar a produção.
Os combustíveis sustentáveis são vistos como uma solução de transição que pode reduzir as emissões de carbono até que avanços mais significativos, como aeronaves elétricas ou movidas a hidrogênio, sejam alcançados. De fato, essas tecnologias podem não ser amplamente utilizadas na aviação por mais 20 ou 30 anos.
Empresas estão tentando projetar e construir aeronaves elétricas, mas a maioria são aviões pequenos, semelhantes a helicópteros, que decolam e pousam verticalmente e comportam apenas alguns passageiros.
Para construir um grande avião elétrico capaz de transportar 200 passageiros — o equivalente a um voo comercial de porte médio — seriam necessárias baterias maiores e tempos de voo mais longos. Nesse sentido, as baterias precisariam pesar cerca de 40 vezes mais que o combustível de aviação para serem totalmente carregadas. Mas aviões elétricos não serão possíveis sem uma revolução na tecnologia de baterias.
A energia do hidrogênio é uma ferramenta eficaz para alcançar baixas emissões de carbono e desempenha um papel insubstituível na transição energética global. A principal vantagem da energia do hidrogênio sobre outras fontes de energia renováveis é a possibilidade de armazenamento em larga escala ao longo das estações do ano. Dentre elas, o hidrogênio verde é o único meio de descarbonização profunda em muitos setores, incluindo os industriais petroquímico, siderúrgico, químico e o setor de transportes, representado pela aviação. De acordo com a Comissão Internacional de Energia de Hidrogênio, o mercado de energia de hidrogênio deverá atingir US$ 2,5 trilhões até 2050.
"O hidrogênio em si é um combustível muito leve", disse Dan Rutherford, pesquisador sobre descarbonização de carros e aeronaves no Conselho Internacional de Transporte Limpo, um grupo ambientalista, à Associated Press. "Mas você precisa de grandes tanques para armazenar hidrogênio, e o próprio tanque é muito pesado."
Além disso, existem desvantagens e obstáculos à implementação do hidrogênio como combustível. Por exemplo, seria necessária uma nova infraestrutura, de grande porte e muito cara, nos aeroportos, para armazenar o hidrogênio gasoso resfriado até a forma líquida.
Ainda assim, Rutherford mantém um otimismo cauteloso em relação ao hidrogênio. Sua equipe acredita que aviões movidos a hidrogênio poderão percorrer cerca de 3.380 quilômetros até 2035.
Data da publicação: 16/03/2023