Desafios e oportunidades da aviação elétrica

Desafios e oportunidades da aviação elétrica

Uma revisão publicada em uma edição recente do Journal of Transportation Engineering discute os desafios do voo sustentável e os avanços tecnológicos necessários para tornar o voo elétrico uma opção viável. (Foto: Airbus)

À medida que a indústria da aviação continua a crescer, também aumentam as emissões relacionadas à aviação. Trabalhar para emissões líquidas zero é um objetivo importante para a indústria, e parte disso é pesquisa e desenvolvimento no campo da eletrificação da aviação. Uma crítica foi publicada na última edição da revista engenharia de transporte A revista discute os desafios da aviação sustentável e os desenvolvimentos tecnológicos necessários para tornar a aeronave elétrica uma opção viável.

A crítica é intituladaVoo elétrico: uma revisão de conceitos e tecnologias facilitadoras.Patrocinado pelo Arctic Center for Sustainable Energy através da Arctic University na Noruega, os autores Bright Appiah Adu-Gyamfi e Clara Good afirmam que a inovação disruptiva é essencial para atingir as metas de sustentabilidade na indústria.

Os principais pontos da revisão incluem:

  • A tecnologia das baterias não amadureceu o suficiente para viabilizar o transporte aéreo elétrico comercial.
  • O futuro do voo elétrico será caracterizado não apenas pelos avanços na tecnologia de baterias, mas também na tecnologia de motores elétricos, bem como no design aerodinâmico eficiente.
  • A engenharia de aeronaves com turbinas elétricas pode apresentar a primeira oportunidade para o transporte aéreo elétrico comercial.

Em seu artigo, Adu-Gyamfi e Good enfatizam a necessidade de descarbonização e avanços na tecnologia da aviação. Eles estão chamando a atenção para as oportunidades oferecidas por várias arquiteturas de propulsão elétrica, incluindo configurações turboelétricas e híbridas elétricas, bem como aeronaves totalmente elétricas. Em seguida, a revisão apresenta uma análise comparativa para identificar áreas de desenvolvimento importantes para permitir o voo elétrico. Adu-Gyamfi e Good também cobrem alguns dos conceitos atuais de aeronaves elétricas e quais tecnologias podem ser implementadas em um prazo relativamente curto.

(Gráfico de um artigo de Bright Appiah Adu-Gyamfi e Clara Good publicam em Engenharia de Transporte, Volume 9, setembro de 2022)

Um dos principais fatores que impedem o desenvolvimento do voo elétrico é a baixa densidade de energia da atual tecnologia de baterias, que limita o alcance máximo da aeronave. “Para corresponder à energia elétrica equivalente necessária para alimentar um Airbus A320 usando a tecnologia atual, o peso das baterias excederá o peso máximo de decolagem por um fator de 38”, escrevem Adu-Gyamfi e Good.

Eles mostram que, embora a tecnologia de bateria atual seja limitada, a propulsão distribuída pode ter o potencial de permitir aeronaves elétricas mais potentes. A revisão afirma que “as tecnologias de propulsão distribuída mais comuns usadas são a propulsão elétrica distribuída (DEP) e a propulsão turbo distribuída (TeDP)”.

(Figura de um artigo de Bright Appiah Adu-Gyamfi e Clara Good publicado em Transportation Engineering Volume 9, setembro de 2022)

A propulsão totalmente elétrica ou elétrica híbrida pode ser mais prática para pequenas aeronaves projetadas para percorrer 500 km ou menos por vez. No entanto, para fazer uma redução significativa nas emissões, as grandes aeronaves também precisam de eletricidade. As frotas de via única e regional contribuem com 41% das emissões da indústria.

(Figura de um artigo de Bright Appiah Adu-Gyamfi e Clara Good publicado em Transportation Engineering Volume 9, setembro de 2022)

a Os autores da revisão concluem“As aeronaves turboelétricas podem abrir a oportunidade para o primeiro transporte aéreo comercial elétrico capaz de alcançar reduções significativas de emissões, à medida que as principais armadilhas tecnológicas das baterias de baixa densidade de energia são eliminadas.

“Embora outros desafios permaneçam, incluindo transmissão e distribuição de energia, geradores de baixa potência e problemas de gerenciamento de energia, esses componentes também estão disponíveis em arquiteturas totalmente elétricas e HEP”.

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