O demonstrador de célula de combustível de hidrogênio da Universal Hydrogen fez seu voo inaugural para Moss Lake, Washington, na semana passada. O voo de teste durou 15 minutos e atingiu uma altitude de 1.067 metros. A plataforma de teste é baseada no Dash8-300, a maior aeronave de célula de combustível de hidrogênio do mundo.
O avião, apelidado de Relâmpago McClean, decolou do Aeroporto Internacional do Condado de Grant (KMWH) às 8h45 do dia 2 de março e atingiu a altitude de cruzeiro de 1.067 metros 15 minutos depois. O voo, baseado em um certificado de aeronavegabilidade especial da FAA, é o primeiro de um voo de teste de dois anos, com conclusão prevista para 2025. O avião, que foi convertido de um jato regional ATR 72, mantém apenas um motor de turbina a combustível fóssil original por questões de segurança, enquanto os demais são movidos a hidrogênio puro.
A Universal Hydrogen pretende ter operações de voo regionais movidas inteiramente por células de combustível de hidrogênio até 2025. Neste teste, um motor alimentado por uma célula de combustível de hidrogênio limpa emite apenas água e não polui a atmosfera. Como é um teste preliminar, o outro motor ainda está funcionando com combustível convencional. Então, se você olhar para ele, há uma grande diferença entre os motores esquerdo e direito, até mesmo o diâmetro das pás e o número de pás. De acordo com a Universal Hydrogren, aviões movidos a células de combustível de hidrogênio são mais seguros, mais baratos de operar e têm pouco impacto no meio ambiente. Suas células de combustível de hidrogênio são modulares e podem ser carregadas e descarregadas através das instalações de carga existentes do aeroporto, para que o aeroporto possa atender às necessidades de reabastecimento de aeronaves movidas a hidrogênio sem modificações. Em teoria, jatos maiores poderiam fazer o mesmo, com turbofans movidos a células de combustível de hidrogênio previstos para estarem em uso em meados da década de 2030.
De fato, Paul Eremenko, cofundador e CEO da Universal Hydrogen, acredita que os jatos terão que operar com hidrogênio limpo até meados da década de 2030; caso contrário, a indústria terá que cortar voos para cumprir as metas obrigatórias de emissões para toda a indústria. O resultado seria um aumento acentuado nos preços das passagens e uma dificuldade para obtê-las. Portanto, é urgente promover a pesquisa e o desenvolvimento de aeronaves com novas energias. Mas este primeiro voo também oferece alguma esperança para a indústria.
A missão foi realizada por Alex Kroll, um experiente ex-piloto de testes da Força Aérea dos EUA e piloto de testes líder da empresa. Ele afirmou que, na segunda missão de testes, conseguiu voar inteiramente com geradores de células de combustível de hidrogênio, sem depender de motores primitivos a combustível fóssil. "A aeronave modificada tem excelente desempenho de manobrabilidade e o sistema de energia das células de combustível de hidrogênio produz significativamente menos ruído e vibração do que os motores de turbina convencionais", disse Kroll.
A Universal Hydrogen recebeu dezenas de encomendas de passageiros de jatos regionais movidos a hidrogênio, 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 global da aviação".
Por que aeronaves movidas a hidrogênio são uma opção para redução de carbono na aviação?
As mudanças climáticas estão colocando o transporte aéreo em risco nas próximas décadas.
A aviação emite apenas um sexto do dióxido de carbono emitido por carros e caminhões, de acordo com o World Resources Institute, um grupo de pesquisa sem fins lucrativos com sede em Washington. 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 uso de combustível de aviação em 15% entre 2014 e 2019. No entanto, apesar de aeronaves mais eficientes e de baixo carbono terem sido colocadas em produção, o número de passageiros tem apresentado uma tendência de queda desde 2019.
As companhias aéreas estão comprometidas 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 nas mudanças climáticas.
Combustíveis sustentáveis (SAFs) são biocombustíveis produzidos a partir de óleo de cozinha, gordura animal, resíduos urbanos ou outras matérias-primas. O combustível pode ser misturado a combustíveis convencionais para alimentar motores a jato e já está sendo usado em voos de teste e até mesmo em voos regulares de passageiros. No entanto, o combustível sustentável é caro, cerca de três vezes mais caro que o combustível de aviação convencional. À medida que mais companhias aéreas compram e usam combustíveis sustentáveis, os preços aumentarão ainda mais. Defensores pressionam por incentivos, como isenções fiscais, para aumentar a produção.
Combustíveis sustentáveis são vistos como um combustível de transição que pode reduzir as emissões de carbono até que avanços mais significativos, como aeronaves elétricas ou movidas a hidrogênio, sejam alcançados. Na verdade, essas tecnologias podem não ser amplamente utilizadas na aviação pelos próximos 20 ou 30 anos.
As empresas estão tentando projetar e construir aeronaves elétricas, mas a maioria são aviões pequenos, semelhantes a helicópteros, que decolam e pousam verticalmente e acomodam apenas alguns passageiros.
Construir um grande avião elétrico capaz de transportar 200 passageiros — o equivalente a um voo padrão de médio porte — exigiria baterias maiores e tempos de voo mais longos. Por esse padrão, 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 atingir baixas emissões de carbono e desempenha um papel insubstituível na transição energética global. A vantagem significativa da energia do hidrogênio em relação a outras fontes de energia renováveis é que ela pode ser armazenada em larga escala ao longo das estações do ano. Entre elas, o hidrogênio verde é o único meio de descarbonização profunda em muitos setores, incluindo os setores industriais representados pela petroquímica, siderurgia, indústria química e o setor de transportes representado pela aviação. De acordo com a Comissão Internacional de Energia do Hidrogênio, espera-se que o mercado de energia do hidrogênio atinja 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 do Conselho Internacional de Transporte Limpo, um grupo ambientalista, à Associated Press. "Mas são necessários tanques grandes para armazenar hidrogênio, e o tanque em si é muito pesado."
Além disso, existem desvantagens e obstáculos à implementação do combustível de hidrogênio. Por exemplo, seria necessária uma nova infraestrutura enorme e cara nos aeroportos para armazenar o gás hidrogênio resfriado em forma líquida.
Ainda assim, Rutherford permanece cautelosamente otimista em relação ao hidrogênio. Sua equipe acredita que aviões movidos a hidrogênio serão capazes de voar cerca de 3.400 quilômetros até 2035.
Horário da publicação: 16/03/2023