Conseguiremos voar de Paris a Nova York em menos de uma hora sem agravar o aquecimento?

STRATOFLY projetou um protótipo na forma de um modelo de computador de uma aeronave hipersônica movida a hidrogênio. O projeto se concentrou em formas inovadoras de alimentar uma aeronave capaz de transportar trezentos passageiros.

Enquanto isso, o interesse político na UE pelo transporte aéreo supersônico de passageiros diminuiu, principalmente devido a questões ambientais, às quais se somam as emissões sonoras e poluentes que causam mudanças climáticas. Iniciativas legislativas recentes da UE, incluindo uma nova lei para reduzir as emissões da aviação, destacaram o ceticismo político na Europa, pois limitam os incentivos para voos supersônicos comerciais.

Ainda assim, nas áreas da aviação civil e da investigação, continuam a surgir ideias ambiciosas para desenvolver aeronaves mais rápidas e limpas. Embora possa levar muitas décadas para que essas tecnologias se tornem operacionais, os cientistas acreditam que é importante sonhar grande.

Não tão rápido

O projeto STRATOFLY apresentou muitas dificuldades tecnológicas. No entanto, um dos maiores obstáculos não foi realmente criar uma aeronave que pudesse voar rápido, mas projetar uma que também pudesse voar lentamente. “O problema não é a fase hipersônica”, explica Viola.

O avião hipersônico com que Viola e seus colegas sonharam não deve apenas voar em alta velocidade, mas também decolar e pousar em velocidades muito mais lentas. Isso complica a fase de projeto. Um motor capaz de velocidades hipersônicas, por exemplo, não é a melhor opção para velocidades mais baixas. Um motor hipersônico também requer uma grande entrada de ar para “sugar” o ar, que é misturado com o hidrogênio. “Quanto maior a velocidade, maior a entrada de ar”, diz Viola. Mas em velocidades mais baixas, o motor precisa puxar menos ar, forçando os cientistas a encontrar um meio-termo no design.

A aeronave de noventa e quatro metros tem uma grande entrada de ar no nariz, com portas deslizantes para regular a entrada de ar. Da decolagem até a velocidade de 5.000 quilômetros por hora, seis motores menores fazem todo o trabalho. Acima dessa velocidade, um enorme motor que se estende por todo o comprimento da cauda impulsiona o avião para a frente. Além das questões puramente de design, o STRATOFLY demonstrou as vantagens de usar hidrogênio líquido em vez de hidrocarbonetos como combustível de aviação.

Regresso ao Futuro

A proposta do STRATOFLY é apenas um conceito projetado para demonstrar como seria uma aeronave hipersônica. Ele permite que os pesquisadores testem e reflitam sobre novas tecnologias que podem levar décadas para se materializar com sucesso.

Hoje, porém, a indústria da aviação pode retornar aos aviões supersônicos como o famoso Concorde, que existiu por mais de trinta anos antes de ser aposentado em 2003. Foi usado pela Air France e pela British Airways, e deve sua notoriedade especialmente por seu Paris- Rotas Nova York e Londres-Nova York, com um tempo de viagem de ida entre três e três horas e meia.

A empresa americana Boom Aerospace já assinou contratos de design supersônico com a United Airlines e a American Airlines. O voo hipersônico já está atraindo atenção além da aviação civil. A indústria espacial está mirando esta tecnologia para construir naves que podem decolar como um avião; um desenvolvimento que poderia reduzir a necessidade de lançamentos de foguetes caros. “A hipersônica está em algum lugar entre a aviação e o espaço”, diz Viola. “Então, veremos como um dos dois campos adota essa tecnologia.”

limpe o ambiente

Independentemente de esses voos de alta velocidade serem possíveis, tornar os combustíveis de aviação mais limpos é uma prioridade crescente para a UE. Hoje, a aviação responde por aproximadamente 2,5% das emissões globais de CO₂.

O hidrogênio pode ser a solução, de acordo com o professor Bobby Sethi, da Cranfield University, no Reino Unido. “Há muito tempo pesquisamos hidrogênio para aviação”, explica Sethi. “No entanto, os custos amorteceram o entusiasmo por muito tempo, embora sua adoção seja uma questão de tempo, não condicional.” coordenou o projeto europeu ENABLEH2concluído em novembro do ano passado após quatro anos estudando o potencial do hidrogênio na aviação.

O hidrogênio oferece muitas vantagens, de acordo com Sethi. É um dos elementos mais abundantes na Terra e, se for gerado com energia renovável, não emite CO₂. Além disso, a pesquisa da ENABLEH2 mostrou que os sistemas de combustão de hidrogênio emitem menos NOx, outro gás de efeito estufa, do que o querosene.

Por outro lado, aeronaves movidas a hidrogênio podem percorrer distâncias maiores do que aeronaves elétricas, que podem ser usadas para voos de curto e médio alcance.

caminhos de transição

Mas os custos não devem ser negligenciados. O hidrogênio se comporta de maneira diferente do combustível de aviação convencional, o que significa redesenhar aviões e alguns aeroportos, uma transição que pode levar de 20 a 30 anos, diz Sethi.

“Poderíamos redesenhar tecnicamente uma aeronave existente, como o Airbus A380, para funcionar com hidrogênio”, diz ele. “Mas tanques de hidrogênio teriam que ser instalados na aeronave. Não podemos armazenar o combustível nas asas como é feito hoje, então esse modelo não é muito competitivo com os combustíveis de aviação normais ou sustentáveis”.

Por esse motivo, a maioria das previsões prevê um período intermediário em que a indústria poderia usar combustíveis de aviação sustentáveis ​​alternativos (SAFs), que normalmente são feitos de biomassa ou resíduos e produzem menos CO₂ ao longo do tempo do ciclo de vida do que os convencionais.

Segundo Sethi, seria melhor “focar no sequestro do carbono gerado pelas emissões da aviação no período intermediário e investir agressivamente no hidrogênio para reduzir o tempo de transição”. Seja qual for o caminho escolhido, a chave para a Sethi é um futuro sustentável e de longo prazo para a indústria. “A aviação tem enormes benefícios sociais e econômicos”, diz ele. “Reduziu drasticamente o tempo de transporte em todo o mundo e impulsionou o crescimento econômico graças, por exemplo, ao turismo. Não podemos permitir que seja destruído.”

A pesquisa descrita neste artigo foi apoiada por fundos da UE. Artigo originalmente publicado em Horizontea Revista da União Europeia para Pesquisa e Inovação.

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