Os céus começam a ficar limpos para o hidrogênio

O avião a hélice Dornier 228 de 19 lugares que decolou no frio céu azul de janeiro parecia comum à primeira vista. Girando sua hélice esquerda, no entanto, havia um motor elétrico de 2 megawatts movido por duas células de combustível de hidrogênio – o lado direito funcionava com um motor a querosene padrão – tornando-o o maior avião movido a hidrogênio até o momento. Val Miftakhov, fundador e CEO da ZeroAvia, a startup californiana responsável pelo voo de teste de 10 minutos em Gloucestershire, Inglaterra, chamou-o de “dia histórico para a aviação sustentável”.

A Universal Hydrogen, com sede em Los Angeles, planeja testar uma aeronave movida a hidrogênio de 50 lugares até o final de fevereiro. Ambas as empresas prometem voos comerciais de aviões turboélice adaptados até 2025. A gigante da aviação francesa Airbus está a crescer com um voo de demonstração planeado para 2026 do seu icónico avião de passageiros A380, que voará utilizando células de combustível de hidrogénio e queimando hidrogénio diretamente num motor. E a Rolls Royce está avançando em motores de aeronaves que queimam hidrogênio puro.

A indústria da aviação, responsável por cerca de 2,5% das emissões globais de carbono, comprometeu-se a zerar as emissões líquidas até 2050. Chegar lá exigirá várias rotas, incluindo combustíveis sustentáveis, motores eléctricos híbridos e aeronaves eléctricas a bateria.

O hidrogênio é outra rota potencial. Quer seja utilizado para produzir eletricidade em células de combustível ou queimado num motor, combina-se com o oxigénio para emitir vapor de água. Se o hidrogénio verde for ampliado para camiões e navios, poderá ser um combustível de baixo custo, sem os problemas ambientais das baterias.

Voar com hidrogênio traz desafios de armazenamento e certificação de aeronaves, mas as empresas de aviação estão preparando agora o trabalho de base para voar com hidrogênio até 2035. “O hidrogênio está indo para o céu e vamos levá-lo para lá”, diz Amanda Simpson, vice-presidente. presidente de pesquisa e tecnologia da Airbus Americas.

O elemento mais abundante, o hidrogénio, é também o mais leve – fundamental para uma indústria que luta contra a gravidade – acumulando três vezes a energia do combustível de aviação por peso. O problema do hidrogênio é o seu volume. Para o transporte, deve ser armazenado em tanques pesados, seja como gás comprimido de alta pressão ou como líquido criogênico.

A ZeroAvia utiliza gás hidrogênio comprimido, pois já está homologado para transporte rodoviário. Seu avião de teste tinha duas células de combustível de hidrogênio e tanques dentro da cabine, mas a equipe agora está pensando criativamente em um sistema compacto com alterações mínimas no design da aeronave para acelerar a certificação nos Estados Unidos e na Europa. O peso adicional das células de combustível poderia reduzir o alcance de voo, mas “isso não é um problema, porque as aeronaves são projetadas para voar muito mais longe do que são usadas”, diz o vice-presidente de estratégia James McMicking.

A empresa conta com o apoio de investidores que incluem Bill Gates e Jeff Bezos; parcerias com British Airways e United Airlines; e 1.500 encomendas de seu sistema de trem de força elétrico a hidrogênio, metade dos quais são para veículos menores, com alcance de 400 quilômetros, de 9 a 19 lugares.

Até 2027, a ZeroAvia planeja converter aeronaves turboélice maiores, de 70 lugares e com o dobro do alcance, amplamente utilizadas na Europa. A empresa está desenvolvendo motores elétricos de 5 MW para eles e planeja mudar para hidrogênio líquido com maior densidade energética para economizar espaço e peso. O combustível é novo para a indústria da aviação e pode exigir um processo de aprovação regulatória mais longo, diz McMicking.

Em seguida virá um trem de força de 10 MW para aeronaves com 100 a 150 assentos, “o carro-chefe da indústria”, diz ele. Esses aviões – pense no Boeing 737 – são responsáveis ​​por 60% das emissões da aviação. Fazer uma diferença naqueles com hidrogênio exigirá células de combustível muito mais eficientes. A ZeroAvia está trabalhando em células de combustível proprietárias de alta temperatura para isso, diz McMicking, com a capacidade de reutilizar as grandes quantidades de calor residual gerado. “Temos projetos e um roteiro tecnológico que nos leva ao território dos motores a jato em busca de energia”, diz ele.

Hidrogênio Universal

A Universal Hydrogen, que conta com Airbus, GE Aviation e American Airlines entre seus investidores estratégicos, está apostando no hidrogênio líquido. A startup, “uma empresa de fornecimento e logística de hidrogênio em nosso núcleo”, deseja garantir uma rede de entrega contínua para a aviação de hidrogênio à medida que ganha velocidade, diz o fundador e CEO Paul Eremenko. A empresa obtém hidrogênio verde, transforma-o em líquido e o coloca em tanques de alumínio isolados de tecnologia relativamente baixa, que serão entregues por via rodoviária, ferroviária ou marítima. “Queremos que sejam certificados pela Administração Federal de Aviação para 2025, o que significa que não podem ser um projeto científico”, diz ele.