Transição energética, quando falamos do assunto, ao sabemos da sua importância, nesse interim, ela é definida como um conjunto de mudanças nos modelos de produção, distribuição e consumo de energia, com o intuito de alcançar uma maior sustentabilidade. O objetivo primordial deste processo é a transformação do sistema energético atual. Como sabido, predominantemente baseado em combustíveis fósseis, em um modelo elétrico sustentável, fundamentado em energias renováveis e outras estratégias de redução de emissões.
Porém, uma ação importante é modificação da fonte energética do transporte, uma vez que os sistemas de transportes desempenham um papel significativo no consumo de combustíveis fósseis. Uma vez que é representando por mais da metade do consumo de combustível fóssil. Além disso, esses sistemas têm uma relação direta com a poluição do ar nas áreas urbanas. Dessa maneira, tornando a transição para fontes de energia mais limpas nos veículos automotores um passo crucial na busca pela redução do impacto socioambiental.
Transição energética no setor da aviação?
Primeiramente, em termos subsetoriais, o segmento de transporte rodoviário dominou com uma parcela de mais de 80% do consumo total no setor. Sendo que esse totalizou 366 Mtoe. As principais fontes de energia consumidas no setor de transportes foram os derivados de petróleo, incluindo diesel, querosene e gasolina. E com uma contribuição significativa, enquanto os biocombustíveis e o gás natural tiveram um papel marginal nesse cenário.
O transporte aéreo, que utiliza querosene de aviação, ficou em segundo lugar, representando cerca de 14% do consumo total. Sendo seguido pelo transporte ferroviário e hidroviário (navegação de cabotagem), que contribuíram com 2% do consumo total cada um. Apesar do transporte aéreo não ser o principal consumidor, durante o período avaliado, o crescimento mais acentuado foi nesse setor. Onde houve o aumento de 16% no consumo de energia final. Dessa maneira, a transição energética, como objetivo total, faz-se necessário incluir o setor da aviação. E nesse sentido, seria um avião movido a energia solar possível?
O que são aviões elétricos?
Um avião elétrico, por sua natureza, é uma aeronave que opera inteiramente com eletricidade. Em vez de usar combustíveis de aviação convencionais, esses modelos normalmente possuem baterias recarregáveis de íons de lítio e motores elétricos, que não emitem carbono. Com uma única carga, essas aeronaves têm a capacidade de cobrir distâncias de até 1.600 quilômetros.
Diversas fontes de energia alternativas estão sendo exploradas, incluindo energia solar, recarga na rede elétrica, transmissão de energia sem fio e até mesmo abordagens híbridas, que combinam sistemas parcialmente elétricos e parcialmente a combustão.
Os aviões elétricos distinguem-se por serem aeronaves que não dependem de combustíveis de aviação, optando, em vez disso, por baterias de íons de lítio recarregáveis, que podem ser alimentadas por meio de fontes como a energia solar, eletricidade da rede e outros métodos. Essa abordagem elimina o uso de combustíveis fósseis, tornando o transporte aéreo consideravelmente mais ecológico.
E quais os benefícios?
Os benefícios dos aviões elétricos são evidentes. Uma vez que a operação com eletricidade não apenas torna a aviação mais sustentável, mas também reduz significativamente a poluição sonora e as emissões de carbono geradas pelas aeronaves. Seus motores são alimentados por baterias que proporcionam um voo mais silencioso e suave em comparação com suas contrapartes movidas a combustíveis.
A aviação, por si só, responde por 3,5% das mudanças climáticas, motivo pelo qual, em 2021, a Agência de Proteção Ambiental estabeleceu padrões de emissões de gases de efeito estufa específicos para aeronaves. Essa medida é altamente promissora: a transição de aeronaves movidas a combustíveis fósseis para aviões elétricos tem o potencial de reduzir as emissões de CO2 em até 88%.
Contudo, à medida que os táxis aéreos e os eVTOLS (aeronaves elétricas de pouso e decolagem vertical) ganham os céus, permanece em aberto a questão de como as empresas planejam superar os desafios da aviação elétrica, tais como potência, peso, densidade de energia e alcance, entre outros.
E como funcionam?
Os aviões elétricos operam com base no princípio da propulsão elétrica. Em vez de recorrer a motores a jato que queimam combustível, essas aeronaves são equipadas com motores elétricos que acionam hélices para gerar empuxo ou rotores para criar sustentação, dependendo do projeto, conforme explicado por Ahmed Khan, engenheiro mecânico e blogueiro de tecnologia da Fly That Drone e TechRandm.
A energia necessária é armazenada em amplas baterias de íons de lítio instaladas a bordo, as quais podem representar mais da metade do peso total da aeronave. Essas baterias de íons de lítio são semelhantes às que alimentam nossos laptops, smartphones e veículos elétricos. Elas podem ser recarregadas entre voos enquanto a aeronave está estacionada ou, inclusive, durante o voo, por meio de painéis solares ou sistemas regenerativos acionados pelo fluxo de ar.
Os aviões elétricos são práticos?
Isso depende da perspectiva sob a qual você analisa a situação. Até o momento, as aplicações imaginadas para a aviação elétrica abrangem uma variedade de setores, incluindo táxis aéreos, que são aeronaves comerciais de pequeno porte que transportam passageiros em distâncias curtas mediante solicitação, proporcionando uma alternativa ao congestionamento do tráfego terrestre. Além disso, incluem treinamento de pilotos, pulverização de culturas e serviços de carga.
Em termos de desempenho, os aviões elétricos se destacam por serem silenciosos, com resposta rápida a mudanças climáticas, excelente capacidade de lidar com ventos laterais e a habilidade de criar empuxo diferencial em comparação com os motores de combustão convencionais, de acordo com a plataforma de engenharia Lesics.
Do ponto de vista da sustentabilidade, os aviões elétricos representam uma solução com emissões zero, contribuindo significativamente para a descarbonização das viagens aéreas, sendo assim uma boa possibilidade para transição energética. No entanto, o principal desafio da aviação elétrica reside na capacidade de equilibrar a densidade energética de uma fonte de energia de bateria. Isso se deve ao fato de que a energia da bateria é cerca de 40 vezes mais pesada do que o combustível de aviação tradicional.
Dessa maneira…
Basicamente, é um ciclo vicioso. Quanto mais pesada a aeronave, menos sustentação ela consegue gerar, o que, por sua vez, requer mais energia. No entanto, no caso dos aviões movidos a bateria, adicionar mais energia significa incorporar mais baterias, o que aumenta ainda mais o peso. Portanto, melhorar a tecnologia das baterias é fundamental para eletrificar os céus.
Além disso, outros fatores, como o processo de produção, não podem ser negligenciados. Uma vez que, a eletrificação, embora tenha baixas emissões de carbono, ainda envolve a dependência de recursos fósseis, como o gás. Ela também observou que os custos ambientais da mineração de lítio são substanciais.
Além disso, a produção de aviões elétricos é dispendiosa e os custos operacionais podem ser inacessíveis para a maioria dos usuários, o que implica uma alta dependência de países como a China, que não é conhecida por políticas ou salvaguardas ambientais robustas, apesar de ser um importante fornecedor de matérias-primas para essa tecnologia ou seja a transição energética para o setor é um desafio (como para todos os outros).
Referências:
- https://www.gov.br/anp/pt-br/centrais-de-conteudo/notas-e-estudos-tecnicos/estudos-tecnicos/arquivos/2014/estudo-tematico-1-2014-spd.pdf
- https://www.nytimes.com/2023/11/03/business/electric-planes-beta-technologies.html
- https://www.airbus.com/en/innovation/low-carbon-aviation/hybrid-and-electric-flight
- https://www.diamondaircraft.com/en/service/electric-aircraft/
- https://builtin.com/transportation-tech/electric-plane
- https://www.dw.com/en/are-electric-planes-ready-for-takeoff/a-64491147
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