Até 2045, quase todas as viagens aéreas com alcance de 1.200 km poderão ser realizadas com aviões movidos a hidrogênio, graças a avanços tecnológicos liderados pela Universidade Chalmers de Tecnologia, na Suécia.
Pesquisadores da Universidade Chalmers de Tecnologia estão desenvolvendo tecnologias que podem revolucionar a aviação, permitindo que quase todas as viagens aéreas com alcance de até 1.200 km sejam realizadas com aviões movidos a hidrogênio até 2045. Entre os avanços está um novo trocador de calor que pode aumentar ainda mais esse alcance.
Tomas Gronstedt, líder da pesquisa, afirma que a comercialização dos voos de hidrogênio pode ser rápida. “Se tudo correr bem, já em 2028, os primeiros voos comerciais de hidrogênio na Suécia poderão estar no ar,” disse Gronstedt.
Desafios e Soluções – Os pesquisadores estão testando novos avanços tecnológicos nos túneis de vento da universidade, visando desenvolver motores mais eficientes e seguros para operar com hidrogênio, um gás altamente inflamável. Um dos focos principais é a adaptação de aviões já existentes para operar com hidrogênio.
Trocadores de Calor Inovadores – Os trocadores de calor são essenciais para a aviação a hidrogênio, pois o combustível precisa ser mantido na forma líquida a temperaturas superfrias de cerca de -250 ºC. A equipe desenvolveu um novo tipo de trocador de calor que utiliza a baixa temperatura do hidrogênio armazenado para resfriar as peças do motor e, em seguida, usa o calor residual dos gases de escape para pré-aquecer o combustível antes de sua injeção na câmara de combustão.
“Cada grau de aumento na temperatura reduz o consumo de combustível e aumenta a autonomia de voo. Conseguimos mostrar que aeronaves de curto e médio alcance equipadas com o novo trocador de calor poderiam reduzir o consumo de combustível em quase oito por cento,” explicou Carlos Xisto, membro da equipe.
Com mais otimização, essa tecnologia poderia proporcionar uma melhoria de autonomia de até dez por cento em aviões comerciais, como o Airbus A320.
Transição para Hidrogênio Verde – A transição para a aviação a hidrogênio requer grandes investimentos em infraestrutura para produção, transporte e armazenamento do hidrogênio. A equipe estima que serão necessárias cerca de 100 milhões de toneladas de hidrogênio verde anualmente.
“Há expectativas da indústria de que 30 a 40 por cento da aviação global será movida a hidrogênio até 2050,” comentou Gronstedt. Ele destacou que, por alguns anos, será necessária uma combinação de aeronaves movidas a eletricidade, combustíveis menos prejudiciais ao meio ambiente, combustível de aviação e hidrogênio.
Vantagens do Hidrogênio
Os voos a hidrogênio podem ser movidos eletricamente, utilizando células de combustível que convertem hidrogênio em eletricidade, ou com motores a jato, onde o hidrogênio é queimado em uma turbina a gás.
O hidrogênio contém mais energia por quilograma do que o querosene de aviação e produz principalmente vapor de água como resíduo da combustão.
Bibliografia: Artigo: Hydrogen fuel cell aircraft for the Nordic market
- Autores: Christian Svensson, Amir A.M. Oliveira, Tomas Gronstedt
- Revista: International Journal of Hydrogen Energy
- Vol.: 61, Pages 650-663
- DOI: 10.1016/j.ijhydene.2024.02.382
- Artigo: Compact heat exchangers for hydrogen-fueled aero engine intercooling and recuperation
- Autores: Alexandre Capitao Patrao, Isak Jonsson, Carlos Xisto, Anders Lundbladh, Tomas Gronstedt
- Revista: Applied Thermal Engineering
- Vol.: 243, 122538
- DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2024.122538
