Hoje se discute e pesquisam cada vem mais como melhorar a eficiência dos motores de aviões para redução de consumo e emissões de carbono.
É por isso que a indústria está explorando uma série de novos caminhos para enfrentar o desafio, testando novos combustíveis, projetando novas arquiteturas de motores e explorando a eletrificação. Allen Paxson, vice-presidente de estratégia comercial para o futuro do voo na GE Aerospace, está particularmente animado com a arquitetura Open Fan, cuja evolução está finalmente a caminho da comercialização. “A tecnologia Open Fan não é nenhuma novidade”, diz Paxson. “Mas nos últimos 10 a 15 anos, nós quebramos algumas das tecnologias que permitirão que o Open Fan seja tão rápido quanto um jato, silencioso e 20% mais eficiente do que os motores de hoje.”
A Open Fan descarta o revestimento tradicional em torno dos motores a jato. “Isso seria uma grande mudança de passo na eficiência propulsiva”, explicou Paxson, acrescentando: “Hoje, estamos realmente ampliando nosso jogo e tentando ser revolucionários e buscando muito mais mudanças de passo em eficiências.”
Paxson e outros líderes da indústria estavam no palco em Bruxelas no mês passado para uma conferência, “A adoção de tecnologias para voar Net Zero até 2050”. Também participaram da discussão Axel Krein, diretor executivo da Clean Aviation Joint Undertaking , Ourania Georgoutsakou, diretora administrativa da Airlines for Europe , e Filip Cornelis, diretor de aviação na diretoria DG MOVE da Comissão Europeia. Instado pelo moderador Jan Cienski, editor sênior do Político, o painel reconheceu que os desafios para transformar a aviação são únicos, porque a segurança em si é a vocação mais alta, e isso prolonga o ciclo de desenvolvimento do produto. “Você não pode simplesmente encostar em uma nuvem quando está pilotando um avião”, disse Paxson. “Não competimos em segurança.”
Embora a pesquisa e o desenvolvimento de combustíveis sustentáveis para aviação (SAF) e sistemas de propulsão elétrica híbrida sejam essenciais e contínuos para o futuro do voo, Paxson destacou que a ciência dos materiais e outros avanços de engenharia — colocados em ação nos programas de motores GEnx, GE9X e CFM LEAP da empresa — já proporcionaram uma economia de 10% a 15% no uso de combustível e nas emissões de carbono para as aeronaves a jato comerciais de hoje em comparação com seus predecessores. Esses três motores integram materiais compostos avançados, bem como componentes fabricados de forma aditiva que foram essenciais para essa conquista.
“Então, imediatamente, você obtém uma melhoria de quase 15% na nova aeronave em relação às aeronaves que estão em serviço, ou até mesmo maior em alguns casos, com algumas das safras mais antigas por aí”, disse Paxson. “Essas são grandes mudanças de passo apenas com as entregas de novos equipamentos.” Dado que cerca de três quartos de todos os voos hoje são movidos por um motor fabricado pela GE Aerospace ou um de seus parceiros, ele observou, isso é um grande negócio. “Sentimos a responsabilidade de desenvolver a tecnologia para uma aviação melhor e mais eficiente.”
O Open Fan abre novas possibilidades
O Open Fan poderia ser uma das soluções que realmente farão a indústria avançar? A GE Aerospace está determinada a responder a essa pergunta afirmativamente. O programa RISE, um projeto de desenvolvimento da CFM International — uma empresa conjunta 50/50 entre a GE Aerospace e a francesa Safran Aircraft Engines — está amadurecendo um conjunto de tecnologias pioneiras, incluindo arquiteturas avançadas de motores como o Open Fan, um núcleo compacto (que a GE Aerospace está desenvolvendo por meio do programa Hybrid Thermally Efficient Core da NASA ) e sistemas híbridos de energia elétrica.
“Os verdadeiros desafios” com o Open Fan, disse Paxson, “estão no ruído. É isso que tem sido o avanço nos últimos 10 anos. Isso realmente nos deixou animados.” A GE Aerospace utilizou o poder computacional disponível no Frontier, o supercomputador mais rápido do mundo, mantido no Laboratório Nacional de Oak Ridge do Departamento de Energia dos EUA, para simular o movimento do ar dentro de um motor Open Fan em escala real sob condições de voo. Na evolução da arquitetura Open Fan, essa capacidade forneceu soluções reais para os problemas de turbulência e níveis de ruído.
A União Europeia também está ajudando a apoiar o desenvolvimento do Open Fan por meio do Programa de Aviação Limpa, que tem um volume geral de orçamento de desenvolvimento de tecnologia de 4,1 bilhões de euros ao longo de sete anos. Krein, da Clean Aviation Joint Undertaking, disse que o novo design do motor está entre as tecnologias que estão recebendo mais atenção do consórcio, nas três áreas principais que a parceria público-privada da UE está explorando: aeronaves regionais ultra eficientes, aeronaves ultra eficientes de curto e médio alcance e aeronaves movidas a hidrogênio. Ele explicou que o foco da joint venture está no desenvolvimento e demonstração de tecnologias que levem a um aumento mínimo de 30% na eficiência no nível da aeronave para novas aeronaves com alcance abaixo de 4.000 quilômetros. Quando se trata de hidrogênio, Krein citou o conceito de motor a hidrogênio e a solução de célula de combustível, na qual o hidrogênio é transportado a bordo da aeronave em forma líquida para produzir eletricidade para alimentar um avião.
Permanecendo competitivo enquanto busca a transformação
O setor de aviação é essencial para o setor industrial da Europa e requer constante atualização e modernização para garantir a competitividade não apenas em casa, mas na economia global. “Precisamos ter companhias aéreas de rede na Europa. É o nosso tecido industrial. É importante atender nossa economia de forma mais ampla e, claro, há muitos empregos. A aviação é um setor estratégico em termos de defesa e proteção civil, então precisamos protegê-los e garantir que essas companhias aéreas de rede sejam competitivas”, disse Cornelis, da diretoria da DG MOVE da UE. Mas o setor não atende apenas às necessidades domésticas da Europa. A aviação é essencial para a posição da região no cenário mundial. “É um setor de alta tecnologia e é um dos setores em que ainda lideramos o mundo. Junto com os EUA, estamos liderando o mundo em tecnologia de aeronaves, motores e sistemas de gerenciamento de tráfego aéreo. E se quisermos continuar assim, temos que investir.”
Georgoutsakou, da Airlines for Europe, cujos CEOs membros das companhias aéreas escreveram uma carta aberta aos governos europeus argumentando que as metas de sustentabilidade e competitividade precisam estar em pé de igualdade, disse: “Se não garantirmos que as companhias aéreas europeias permaneçam competitivas, que dentro da Europa possamos permanecer conectados, então realmente perderemos algo”. Quando se trata do desenvolvimento da tecnologia em si, ela disse: “Não existe uma única solução mágica para descarbonizar a aviação. É sempre uma combinação de muitas coisas. Os dois maiores contribuintes são o SAF e a tecnologia de aeronaves e motores. A terceira parte é uma melhor gestão do espaço aéreo, e isso inclui tecnologia que tornaria nossos céus um pouco mais inteligentes”.
Quando se trata de desenvolvimento de tecnologia, não importa quão competitivo seja o campo de jogo, os objetivos de sustentabilidade e segurança permanecem os mesmos. “Padrões comuns precisam ser aplicados”, disse Paxson. “Esta é uma indústria global, e queremos essa unificação dessas tecnologias. Estamos realmente orgulhosos na GE Aerospace. Temos 52.000 pessoas trabalhando na GE Aerospace agora — 12.500 delas trabalham aqui na Europa, projetando, revisando ou fabricando nossos produtos. É realmente importante que pensemos globalmente sobre tentar resolver esse problema. Todas as mentes mais brilhantes podem se unir.”
(Aeroflap)
