A Airbus é bastante empenhada em projetos de aviões totalmente elétricos, ela provou isso ao lançar o E-Fan, o primeiro avião elétrico de dois lugares do Grupo Airbus, apesar da ideia ser excelente sobre o conceito, o projeto serviu somente para testes de tecnologias.

Mas há tempos a Siemens já se prepara no mercado de aeronaves elétricas, mais do que desenvolver baterias especiais, o motor é algo de extrema importância em uma aeronave, pois ele simplesmente não pode falhar, ao mesmo tempo que precisa ser muito eficiente, visto que você não pode carregar muito peso durante o voo.

Foto - Siemens/Divulgação
Motor elétrico da Siemens que pesa 50kg (sem hélice) e fornece 260 KW.

E para isso a Siemens desenvolveu o motor elétrico mais potente para uma aeronave, com apenas 50kg e 260 KW (~340 cv) de potência. Entre suas inovações está a nova liga feita para o estator em cobalto-ferra, fora uma montagem especial dos ímãs que contribui para jogar o fluxo para um só lado. O arrefecimento é feito por fluidos e a estrutura que liga o motor à hélice teve redução de quase 6kg em seu peso anterior.

Mas antes mesmo desse motor a Siemens já tinha feito uma parceria com a EADS (atualmente Airbus Group) e a Diamond Aircraft, testando um motor de apenas 13 kg e 60 KW (~81 cv) de potência em uma aeronave DA 36. Em 2016 a Airbus finalmente anunciou uma parceria com a Siemens para desenvolver uma aeronave grande somente com motores elétricos.

Foto – Diamond Aircraft

De acordo com a Airbus os sistemas de propulsão híbrida podem reduzir significativamente o consumo de combustível das aeronaves, além de reduzir o ruído sonoro e ajudar a atingir as metas de poluição. O esperado é uma redução de até 75% das emissões de CO2 até 2050 em comparação com os valores para o ano de 2000. Estes objetivos ambiciosos da União Europeia não podem ser alcançados por tecnologias convencionais, utilizadas atualmente.

Assim como estão dando um jeito nos carros, seja aumentando o rendimento dos propulsores ciclo otto e diesel, a aviação de pequeno porte provavelmente será a primeira que enfrentará essa mudança, os defasados propulsores à pistão que movem uma hélice nada leve ou aerodinâmica estão com os dias contados, são muitos litros para poucos cavalos produzidos. O rendimento dos motores a reação é bem maior, e provavelmente esse será o grande impasse do futuro.

 

E assim a Airbus juntamente com a Siemens resolveram responder algumas perguntas sobre esse tema, confira tudo abaixo:

Por que a propulsão elétrica é tão importante para o futuro da aviação?

Existem os óbvios benefícios de reduzir as emissões de CO2 e os níveis de ruído, mas a eletrificação também nos permite reavaliar todo o projeto de um veículo aéreo. É muito mais fácil inclinar motores elétricos, por exemplo, pois são muito menos sensíveis à rotação do que as motores comuns.

É por isso que estamos começando a olhar para os veículos de decolagem e pouso na vertical, conhecidos como VTOL, que podem decolar e pousar como um helicóptero, mas possuem uma velocidade de cruzeiro e um alcance equivalente a uma aeronave de asa fixa.

A tecnologia VTOL não só abre a possibilidade de mobilidade aérea urbana (veículos pequenos para voos no centro da cidade), mas também pode ajudar a reduzir os custos de infraestrutura, visto que diminui a necessidade de grandes pistas para pouso e decolagem de pequenas aeronaves.

 

Qual o tipo de projetos de propulsão elétrica que a Airbus está olhando agora?

Em termos de veículos, estamos estudando uma variedade de opções. A primeira é pequena e de curto alcance, com tecnologia VTOL, simplesmente para demonstração de mobilidade aérea urbana, como o Vahana e o CityAirbus. Estas seriam aeronaves completamente elétricas com capacidade de um e quatro passageiros.

Mas a longo prazo também estamos pensando grande, ao fazer aviões comerciais de grande porte. Para essas aeronaves maiores provavelmente veremos propulsão híbrida antes de entrar em energia elétrica, pois as proporções de potência, para a atual tecnologia das baterias, ainda não estão de acordo com o necessário para um projeto aeronáutico.

As baterias atuais tem uma densidade muito baixa para a carga armazenada, o que resulta em mais baterias para um motor mais potente, e consequentemente um peso final maior. Dito isso, afirmamos que pesquisas com baterias talvez tenham o maior investimento do que qualquer tecnologia no mundo neste momento, então precisamos nos preparar para um futuro em que isso seja possível.

 

A Airbus já pilotou com sucesso aeronaves híbridas ou completamente elétricas?

Exatamente isso. O E-Fan tem sido um tremendo sucesso e aprendemos muito com as centenas de voos feitos. Para dar apenas alguns exemplos, isso inclui os efeitos do eletromagnetismo na aviônica e como monitorar e gerenciar o uso de energia em voo.

Tradicionalmente, temos uma resistência fixa com base na quantidade de combustível deixada no tanque, mas com as baterias precisamos de um sistema muito mais inteligente, pois as baterias são mais dinâmicas. Além do E-Fan também há outros projetos que aprofundaram nossa experiência em propulsão elétrica: nosso pseudo-satélite Zephyr de alta altitude, que mantém o registro do maior voo UAV, as baterias são recarregadas por energia solar nesse equipamento. E nossa equipe de helicópteros também testou um motor elétrico de reserva projetado para assumir o controle em caso de falha do motor.

 

Já vimos várias versões do E-Fan – vocês continuarão desenvolvendo ainda mais?

E-Fan taxiando ao lado do Airbus A350XWB. Foto – Airbus Media

Nós planejamos começar a trabalhar em breve em uma futura versão do demonstrador, o E-Fan X, um modelo bastante ambicioso. Ele será alimentado por um motor de 2 megawatts, que é uma ordem de grandeza maior do que E-Fan 1.0. Para dar uma ideia do que isso significa, o projeto de uma aeronave híbrida de corredor único exigiria um motor ainda maior do que esse.

Se uma aeronave da Airbus tivesse quatro motores Siemens de 260 KW, como o apresentado no início da matéria, essa propulsão geraria 1 MW de potência, ou aproximadamente 1360 cavalos-vapor.

 

Como a parceria da Airbus com a Siemens ajuda a fazer isso acontecer?

Temos uma equipe trabalhando conjuntamente em Ottobrunn como parte do nosso programa E-Aircraft Systems. Essencialmente, a parte da equipe da Airbus é responsável por atividades de integração do motor com a aeronave, e estabelece os requisitos em níveis de desempenho para um sistema de propulsão elétrica.

A Siemens está mais dedicada ao desenvolvimento dos componentes dentro desse sistema, que são os motores elétricos, conversores de energia, geradores e assim por diante. Eles têm uma enorme habilidade e um patrimônio industrial estabelecido nesta área, por isso é uma parceria muito valiosa para nós.

Em 2018 esta equipe vai se mudar para o novo centro E-Aircraft Systems Test House, também em Ottobrunn, as construções começaram em 2017 e terão cerca de 18 meses de duração. Lá estaremos testando componentes para conseguir a propulsão de pelo menos 20 MW em uma aeronave.

 

Será que a Airbus sabe de onde vem a eletricidade para alimentar esses veículos?

Essa é uma pergunta interessante e muitas vezes ausente do debate. Nós certamente precisamos de países e indústrias de energia pensando sempre em produzir energia cada vez mais limpa, porque nós só podemos prometer para eles uma coisa: a aviação estará pronta para usar essa energia limpa.

 

Resumir o potencial de propulsão elétrica – quão importante poderia ser essa tecnologia?

Com essa tecnologia podemos revolucionar a forma como usamos a terceira dimensão da atmosfera, seja para a mobilidade aérea urbana, o “intercâmbio” ou voos transcontinentais. Isso também poderia mudar a forma dos veículos que usamos e o tipo de operações das quais os veículos são capazes. Eu realmente acredito que haverá um benefício significativo para a sociedade e também para o meio ambiente.

 

Foto – Airbus

Nota do editor – Neste ano a Airbus apresentou um novo conceito que ela começará a desenvolver em 2018, onde um carro elétrico é capaz de alternar facilmente eles os modos de “deslocamento”, além de ter sua plataforma carregada por indução, piloto totalmente automático e grande autonomia. Veja esse bonito conceito da Airbus Clicando Aqui.

COMPARTILHAR