5 tecnologias que podem ajudar a reduzir as emissões dos aviões

À medida que os Estados Unidos buscam conter as crescentes emissões dos aviões, revestimentos à prova de insetos e outras tecnologias podem ser úteis.

Por Wendy Koch
Um Airbus A320neo, que possui um motor mais econômico, decola em seu primeiro voo de teste em setembro de 2014 em Biagnac, França.

Limitar as emissões de gases de efeito estufa dos aviões é uma medida que pode ganhar impulso com as tecnologias de ponta, como revestimentos antiaderentes que impedem que tripas de insetos fiquem presas nas asas das aeronaves.

Os biocombustíveis, motores mais leves, projetos aerodinâmicos, impressão 3D de peças de aeronaves e, sim, até revestimentos à prova de insetos, podem aumentar a eficiência do combustível, o que, por sua vez, reduz os poluentes.

A  Agência de Proteção ao Meio Ambiente dos Estados Unidos descobriu que as emissões de gases de efeito estufa dos aviões são uma ameaça para a saúde humana e contribuem para o aquecimento global.  A descoberta desse "risco" permite que a agência desenvolva uma proposta para limitar as emissões dos aviões assim como fizeram com carros, caminhões e usinas de energia.  Tal padrão provavelmente levaria mais de um ano para ser finalizado.

Quanto mais as pessoas usam o avião, mais a aviação global se expande. Projeções indicam que as emissões de carbono triplicarão até 2050. No momento, os aviões são responsáveis por 2 por cento de todas as emissões de carbono humanas e 12 por cento de fontes de transporte.  Eles emitem também poluentes que contribuem para a poluição e fuligem que afetam muitas cidades.

A tecnologia pode resolver esse problema? Enquanto algumas ideias parecem convenientes, tais como a energia solar Impulso Solar 2 e o avião com baterias da NASA, elas não serão capazes de reduzir as emissões de aviões comerciais em um futuro próximo. Veja as cinco abordagens de maior potencial:

Combustíveis produzidos a partir de óleos de cozinha, cana-de-açúcar e biomassa.

Embora mais caros do que o combustível de aviação convencional, alguns biocombustíveis emitem menos poluição. Uma mistura de biocombustível reduziu as emissões de fuligem em pelo menos 50 por cento nos testes da NASA em um deserto na Califórnia.

Em um estudo, os pesquisadores descobriram uma forma de converter cetonas de cana-de-açúcar em componentes mais pesados que possivelmente poderiam ser usados como combustível para os aviões.  Eles dizem que esse combustível pode eliminar gases de efeito estufa em até 80 por cento em comparação aos combustíveis convencionais de aviação.

O coautor Alexis Bell, engenheiro que leciona na Universidade da Califórnia, Berkeley, diz que a comercialização da nova tecnologia criada pela petroleira BP depende de seus próprios custos. "É necessário um grande investimento para fazer uma biorrefinaria", diz ele. Além disso, uma autorização dos EUA para a redução de tais emissões poderia estimular tais gastos.

A Alaska Airlines está um passo à frente.  Constantemente classificada como a primeira companhia aérea norte-americana com eficiência no uso de combustível, ela realizou 75 voos comerciais utilizando biocombustível de óleo de cozinha em 2011 e espera utilizar uma mistura de biocombustível em todos os voos de pelo menos um aeroporto até 2020.

Em um projeto financiado pela NASA, pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) estão testando um novo projeto de "bolha dupla" que poderia aumentar a eficiência do consumo de combustível das aeronaves.

Os motores apresentam materiais mais leves, equipamento adicional.

Os fabricantes de aeronaves estão utilizando motores mais econômicos no consumo de combustível em novas aeronaves comerciais. Em junho de 2016, a Boeing iniciou a produção do 737 MAX. As aeronaves de corredor único utilizam o novo Motor LEAP 1-B da CFM International, que possui um ventilador de fibra de carbono leve e é até 15% mais eficiente no consumo de combustível do que os modelos atuais.

Para não ficar para trás, a Airbus produziu uma aeronave de corredor único, a A320neo, tanto com um motor CFM quanto um novo Pratt & Whitney que tenha uma engrenagem extra. A aeronave utiliza 20 por cento menos combustível por acento de passageiro por causa do motor e de outras características, diz a Airbus.

Em seu túnel de vento no Centro de Pesquisas Ames, a NASA usou uma cauda de avião em tamanho real para testar a tecnologia que pretende reduzir o arrasto.

Novos formatos e cauda vertical menor.

Os pesquisadores estão testando novos formatos. Em um projeto financiado pela NASA, os engenheiros do Instituto de Tecnologia de Massachusetts estão pesquisando se uma fuselagem dupla e mais larga - o corpo central no modelo de tubo - pode melhorar a eficiência do consumo de combustível. Seu conceito conhecido como "bolha dupla" pode incluir motores na fuselagem para que as asas possam ser fabricadas a partir de materiais mais finos e mais leves.

Outra ideia: uma cauda vertical menor. Em abril de 2015, o Boeing ecoDemonstrator 757 realizou seis voos de ida e volta a partir de Seattle para testar a viabilidade para reduzir o tamanho da cauda do avião. Ele tinha 31 dispositivos minúsculos, ou “acionadores de varredura de aeronave”, que é uma tecnologia que sopra ar na cauda para criar a mesma força lateral que uma cauda maior durante a decolagem e aterrissagem.

"A capacidade de reduzir o tamanho da cauda vertical reduziria o peso e o arrasto e diminuiria o consumo de combustível e das emissões", disse o engenheiro da NASA Mike Alexander em discussões sobre os testes de voo. Os testes de túnel de vento dessa tecnologia, feitos pela NASA em 2013, sugeriram que o tamanho da cauda poderia ser reduzido em 17 por cento, cortando o uso do combustível em pelo menos 0,5 por cento.

Revestimento à prova de insetos pode repelir tripas de insetos.

Outra economia de combustível pode surgir dos revestimentos antiaderentes projetados para diminuir o resíduo de insetos das asas do avião.  Os testes de voo do ecoDemonstrator 757 da Boeing descobriam um revestimento que reduz o número de insetos e resíduos em 40 por cento em comparação a uma superfície de controle.

Tripas de insetos não são um problema pequeno. "Nós aprendemos que quando um inseto se choca com o avião e seu corpo se rompe, o sangue começa a sofrer algumas mudanças químicas para torná-lo mais viscoso", disse a cientista-chefe de materiais da NASA Mia Siochi ao anunciar os resultados dos testes. Quando existe um acúmulo de insetos nas asas, afirma ela, eles causam o arrasto.

Impressão 3D que deixa as peças do avião mais leves.

Um estudo de caso da Universidade Northwestern, publicado em maio de 2015, revelou que impressões 3D podem deixar as peças do avião mais leves e reduzir o consumo de combustível.  O líder da equipe, Eric Masanet, não espera que a impressão de peças principais do avião, tais como asas e motor, comecem a ser produzidas por enquanto, mas ele vê grande potencial em outras peças, como suportes, dobradiças e fivelas.

"Existe uma quantidade suficiente de peças que quando substituídas podem reduzir o peso da aeronave de 4 a 7 por cento", afirma Masanet em um comunicado à imprensa. O resultado pode ser uma redução do consumo de combustível de até 6,4 por cento.  No entanto, antes que isso aconteça, ele diz que os cientistas precisarão aprimorar a tecnologia de impressão 3D.

Grupos ambientalistas dizem que um limite rígido de emissões dos aviões nos EUA pode ajudar a estimular a engenhosidade e estabelecer um modelo para o resto do mundo. A indústria da aviação prefere um padrão global.

"Você impulsiona a inovação tecnológica ao definir padrões de eficiência no consumo de combustível”, diz Benjamin Longstreth, do Conselho de Defesa dos Recursos Naturais, um dos cinco grupos ambientais que processaram a EPA para a contenção das emissões das aeronaves. "Nós vimos isso acontecer com os automóveis, e o mesmo deveria acontecer com os aviões”.

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