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O hidrogênio é uma alternativa melhor ao combustível de aviação?

Na semana passada, a Simple Flying destacou a eficiência energética de suas aeronaves totalmente elétricas e híbridas em comparação com aeronaves convencionais movidas a combustível. Embora a eficiência do motor de ambos os tipos seja maior do que a dos motores de turbina a gás, a potência produzida em termos unitários é muito menor.


As baterias têm uma densidade de energia 70 vezes menor que o combustível de aviação, o que as torna inviáveis. Além disso, há uma grande diferença entre o desempenho da bateria utilizada nas pesquisas e a que pode ser adotada como fonte de energia para aeronaves.

O vídeo de hoje é simples

Aeronaves movidas a hidrogênio

O hidrogênio tem uma densidade de energia três vezes maior que a do combustível de aviação. Quando o hidrogênio é gerado a partir de energia renovável, ele não emite dióxido de carbono. O hidrogênio pode ser usado como fonte de energia para aeronaves de curto e médio alcance. Os motores de turbina a gás convencionais podem ser modificados para usar a combustão de hidrogênio líquido. O ar comprimido gerado pelo compressor de alta pressão pode ser misturado com o hidrogênio líquido atomizado para combustão.

Outra maneira de usar o hidrogênio para energia é por meio de células de combustível de hidrogênio para gerar energia elétrica. Ao contrário do processo de combustão, as células de combustível geram eletricidade por meio de uma reação eletroquímica. As células de combustível requerem um fornecimento contínuo de combustível e oxigênio e, portanto, podem fornecer energia elétrica contínua, o que é uma limitação em geradores de energia elétrica equipados com bateria.

O hidrogênio é um forte candidato para uso como “combustível” para a tecnologia de células de combustível. Os motores a hidrogênio serão ambientalmente limpos porque não geram dióxido de carbono e óxidos de nitrogênio.

Vale ressaltar que o tamanho de uma única célula de combustível é de apenas alguns milímetros de espessura e não gera muita energia. Portanto, grandes conjuntos de células de combustível conectadas eletricamente e pilhas de vários dutos são necessários para fornecer energia suficiente para a aeronave.

Testes de tecnologia de hidrogênio

No início deste ano, a Airbus lançou o Programa de Demonstração Zero para desenvolver uma aeronave comercial de emissão zero até 2035. A Airbus busca testar várias tecnologias baseadas em hidrogênio para uso futuro. A Airbus planeja usar o A380, o maior avião de passageiros do mundo, como plataforma de teste para o programa Zero. A espaçosa cabine de dois andares do A380 o torna um candidato ideal para testes tão extensos.

A Airbus pretende instalar um motor de turbina a gás hidrogênio entre as duas portas traseiras da aeronave de teste A380. Os tanques de armazenamento de hidrogênio líquido estarão localizados no compartimento principal, e o motor será alimentado por meio de linhas internas de abastecimento. A Airbus está desenvolvendo um sistema experimental de distribuição de hidrogênio líquido para gerenciar o suprimento em várias condições de voo.

O sistema também permite que pilotos e engenheiros de teste monitorem e ajustem vários parâmetros para obter a potência ideal. Com o Project Zero, a Airbus pretende expandir sua tecnologia de célula de combustível de hidrogênio para alimentar uma aeronave de 100 passageiros com alcance de até 1.000 Nm (1.150 milhas/1.850 km).

Em julho de 2020, a TU-Delft e a KLM demonstraram um projeto conceitual Flying V que poderia ser baseado na tecnologia de hidrogênio. O Flying V está a um passo de distância da fuselagem tubular tradicional e incorpora um design de asa mista para transportar os 300 passageiros do futuro.

Foto: KLM

A energia é fornecida por dois motores de turbina de hidrogênio na parte traseira da aeronave. Alternativamente, a aeronave poderia ser alimentada por células de combustível de hidrogênio que queimam hidrogênio líquido armazenado em tanques especializados.

O hidrogênio poderia ser uma alternativa melhor ao combustível de aviação? Dada a eficiência dos motores elétricos movidos a bateria e as vantagens do hidrogênio líquido, a tecnologia do hidrogênio parece promissora.

No entanto, os desafios que surgem com o uso de hidrogênio para energia são enormes. Espera-se que os desenvolvimentos em andamento na infraestrutura de tecnologia de hidrogênio orientem a viabilidade de aeronaves movidas a hidrogênio.

Você acha que o hidrogênio é uma alternativa melhor ao combustível de aviação? E os aviões elétricos movidos a bateria? Conte-nos na seção de comentários.

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