Cidadania

Aeronave elétrica se aproximando de um avanço comercial – Quartzo


Por US $ 140.000, você pode pilotar seu próprio avião elétrico. A empresa eslovena Pipistrel vende Alpha Electro, a primeira aeronave elétrica a ser certificada como aeronavegável pela Federal Aviation Administration (FAA) em 2018. É um meio-médio de apenas 811 libras (368 quilogramas), alimentado por uma bateria de 21 kWh, cerca de um . Quinto, a potência do que você encontraria em um Tesla Model S. Por cerca de 90 minutos, o avião de treinamento do piloto manterá você e um parceiro no ar sem queimar uma gota de combustível fóssil.

Aqueles de nós sem licença de piloto terão que esperar mais para voar sem emissões, mas não muito. Apesar de todos os seus desafios, 2020 provou ser um ano histórico para a aviação elétrica. Aeronaves elétricas estabeleceram novos recordes de distância, replicaram trajetórias de voos comerciais curtos, conquistaram o exército dos EUA e atraíram compradores de grandes companhias aéreas.

E em junho, reguladores europeus concederam outra aeronave da Pipistrel, o Velis Electro, a primeira “certificação de tipo” elétrica do mundo, considerando que todo o projeto da aeronave é seguro e pronto para produção em massa (o a aeronavegabilidade apenas certifica aeronaves individuais).

Muito mais está vindo. Em dois anos, você poderá ver o Air Race E, um circuito que lança oito aviões elétricos um contra o outro, com zoom de apenas 10 metros do solo a 280 mph (450 km / h). Os líderes de decolagem e pouso vertical elétrico (eVTOL), Archer, Joby e Beta estão lendo seus voos de bateria sobre a questão da certificação.

Ampaire

Ampaire electric EEL, um Cessna 337 Skymaster modificado.

“Você viu uma sacudida na aviação elétrica, mas também a viu se aproximando da realidade” em 2020, diz John Hansman, diretor do Centro Internacional de Transporte Aéreo do MIT e parte da startup de aeronaves híbridas-elétricas Electra. “Está claro que uma nova classe de aeronaves elétricas surgirá. No próximo ano, ele verá baterias e aeronaves híbridas em serviço ou próximas ao serviço. “

O notável avanço em baterias, motores elétricos e outros equipamentos instalados em carros elétricos, bem como centenas de milhões de dólares em aplicações de aviação, trouxeram a tecnologia elétrica muito mais perto da decolagem comercial após anos de hesitação. Em 2035, estima o banco de investimento UBS, a indústria da aviação será 25% híbrida ou totalmente elétrica.

Mas a ascensão não ocorreu sem turbulência. Em janeiro, um protótipo totalmente elétrico do Eviation pegou fogo durante os testes de solo em um aeroporto do Arizona, provavelmente devido ao superaquecimento das baterias (a empresa diz que ele entrará em serviço em 2022). Uber vendeu sua divisão de aviação, Levantar, startup Joby, visto que as perspectivas financeiras para decolagem e pouso vertical elétrico (eVTOL) permanecem longe de ser lucrativas para os difíceis resultados financeiros do Uber.

“Há uma grande diferença entre um avião de demonstração e um avião que você está tentando certificar”, disse Hansman, referindo-se a um processo da FAA que exigiu centenas de milhões de dólares ao longo de quase uma década. Mas a nova corrida aérea começou. Quem será o primeiro a certificar uma aeronave elétrica comercial?

Por que ser elétrico?

Metade de todos os voos globais são inferiores a 500 milhas. Esse é o ponto ideal para aviões elétricos. Menos peças móveis, menos manutenção e eletricidade (mais barata) significam que os custos podem cair mais da metade, para cerca de US $ 150 por hora (aviões menores como o da Pipistrel custam apenas alguns dólares). Para as companhias aéreas, isso torna as rotas inteiramente novas agora cobertas por carros e trens possíveis (e lucrativas) graças aos custos mais baixos de combustível, manutenção e mão de obra.

A propulsão elétrica quase resolve outro problema na aviação: as emissões de carbono. A aviação emite mais de 2% (pdf) das emissões mundiais de CO2 e pode chegar a quase um quarto em meados do século. Sem nenhum combustível alternativo pronto para sair do solo, e o número de passageiros aéreos dobrará até 2035, a eletricidade pode oferecer à indústria seu melhor caminho em um mundo com clima limitado.

É provável que 2021 seja o ano do híbrido. No caminho para o projeto de aeronaves totalmente elétricas, as empresas de aviação elétrica estão modificando o que funciona para permanecer no ar. Essa foi a estratégia da Ampaire, com sede em Los Angeles, com seu “EEL elétrico”, que combina um motor de combustão no nariz com um motor de hélice elétrico na traseira. O Cessna 337 Skymaster modificado é um dos primeiros híbridos a obter a aprovação sob a certificação de aeronave experimental da FAA (apenas a tripulação e o pessoal essenciais têm permissão para voar).

Em outubro, o EEL completou um voo de teste de 341 milhas entre Los Angeles e a área da baía de São Francisco, o mais longo voo híbrido elétrico já realizado para uma aeronave comercial, afirma a empresa. A Ampaire está conduzindo voos de teste de 15 minutos em parceria com a Mokulele Airlines, sediada no Havaí, para demonstrar a viabilidade de viagens rápidas entre os pequenos aeroportos das ilhas com cargas úteis simuladas. Em 2021, a empresa diz que começará a voar no Reino Unido, trabalhando com a NASA para revisar seus projetos de aeronaves, construir uma cadeia de suprimentos e lançar as bases para seu próprio veículo, o Tailwind, um jato elétrico customizado. no desenho. traço (e câmaras de teste aerodinâmico).

“Design limpo”

O prêmio final será o design de uma aeronave elétrica totalmente nova. Mas certificar uma nova aeronave ainda é árduo e caro. “Leva muito tempo e muito dinheiro para construir um novo planeta do zero”, disse Kevin Noertker, co-fundador da Ampaire. “Levará de cinco a sete anos antes de você obter um design em branco. Muitas empresas estão tentando provar que estamos errados, mas se tiverem sucesso, será um mundo muito melhor. “

Ampaire

Um projeto de protótipo para Tailwind da Ampaire

Eviation Aircraft é uma das startups mais avançadas desta pista. Seu novo avião elétrico, Alice, causou sensação depois que a versão reduzida completou um vôo de demonstração autônomo no Paris Airshow em 2017. Desde então, relata Eviation, o avião de nove lugares e $ 4 milhões recebeu mais de 150 pedidos. Para jatos maiores, a Wright Electric diz que está construindo uma frota de jatos elétricos de 186 assentos para a companhia aérea britânica easyJet com lançamento previsto para 2030.

Depois, há os navios que não precisam de pista de pouso. Os táxis aéreos, semelhantes aos drones superdimensionados, prometem reduzir o preço e a conveniência dos voos urbanos o suficiente para transformar cidades e entrega no mesmo dia. A aeronave eVTOL da Archer Aviation transportará quatro passageiros em seus veículos a velocidades de até 150 mph, aproximadamente 60 milhas. “Estamos construindo a primeira companhia aérea totalmente elétrica do mundo”, disse Adam Goldstein, co-fundador da Archer. “Você pode esperar que voemos em 2021.” A empresa visa rotas urbanas ao preço de um UberX, cerca de US $ 3 a US $ 6 por passageiro-milha. Em 2024, ele planeja que o público viaje em seus veículos. Archer, como os rivais Joby e Beta, estão disputando a certificação FAA para suas linhas de aeronaves.

As crianças mais novas do quarteirão são os aviões STOL (decolagem e aterrissagem curtas). Eles combinam a simplicidade e a economia de custos de aeronaves de asa fixa com distâncias de decolagem extremamente curtas de 100 pés ou menos, cerca de um terço de um campo de futebol. Uma série de motores elétricos ao longo das asas geram sustentação adicional, evitando parte da complexidade de engenharia e dos desafios de certificação enfrentados pelos eVTOLs.

Todos eles enfrentarão decisões difíceis para garantir que a tecnologia certa chegue à aeronave em um momento em que os projetos estão evoluindo rapidamente, diz Matt Trotter, do Silicon Valley Bank: “O ritmo da inovação na aviação agora é mais rápido do que nunca. . visto dos empresários com quem conversamos ”. Os fatores de combustível, alcance e forma estão em jogo. As baterias são baratas e prontamente disponíveis, mas o hidrogênio está cada vez mais atraente para voos de algumas centenas de milhas (obtê-lo e armazená-lo continua sendo um desafio).

Os jatos comerciais autônomos também estão finalmente decolando, e a combinação de jatos sem piloto movidos a eletricidade pode proporcionar uma enorme economia de custos. Mas a FAA ainda não permite que os pilotos saiam da cabine. E as formas exóticas de aeronaves estão fora da prancheta, já que os minúsculos motores elétricos permitem que os engenheiros aeroespaciais façam experimentos, colocando um, ou uma dúzia, em várias superfícies da estrutura da aeronave.

Tudo isso está forçando as startups a desenvolver aviões que acomodem diferentes tecnologias que devem ganhar espaço nos próximos anos. Jeff Engler, CEO da Wright Electric, diz que sua empresa está “processando paralelamente” projetos diferentes enquanto se prepara para certificar uma aeronave que pode acomodar baterias, híbridos ou hidrogênio. No total, estima-se que cerca de 200 aeronaves elétricas estejam em desenvolvimento em 2019, um terço a mais que no ano anterior.

Os investidores apostam com entusiasmo no setor. “A maior mudança que estamos vendo recentemente é o acesso a capital para tecnologia de ponta”, diz Trotter. Desde 2015, 10 das maiores startups de aviação elétrica globalmente levantaram mais de US $ 1,2 bilhão, a maioria no ano passado (liderado por uma rodada de US $ 590 milhões da Joby Aviation), de acordo com a PitchBook. As companhias aéreas estão despejando dinheiro na cadeia de suprimentos da propulsão elétrica. Os braços de investimento da JetBlue Airways investiram US $ 250 milhões em startups de aviação elétrica nos últimos três anos, e Intel, Toyota Motor, Daimler e Geely Automobile na China estão migrando para o espaço.

E os militares estão voltando às suas raízes como um dos primeiros financiadores de tecnologia do Vale do Silício – a Marinha e a Força Aérea estão fornecendo financiamento, suporte e testes para drones de carga elétricos e autônomos. A aeronave eVTOL de quatro pessoas da Joby Aviation ganhou recentemente uma certificação de aeronavegabilidade da Força Aérea para começar a voar em missões militares (19 outras empresas estão na fila para fazer o mesmo).

Essas empresas precisarão de todo o dinheiro que puderem obter. As startups da aviação elétrica, prevê um executivo de uma companhia aérea, podem precisar de US $ 17 bilhões (talvez até US $ 40 bilhões) para certificar seus aviões e construir seus negócios – uma parcela significativa do capital de risco a cada ano. Algumas empresas já realizaram pousos forçados. Zunum Aero, apesar de levantar $ 6,8 milhões de investidores como Boeing e JetBlue, ficou sem dinheiro em 2018 e demitiu 70 funcionários (agora está arrecadando fundos novamente). Sem injeções massivas de dinheiro e novas fontes de receita antes que sua nave esteja pronta para voar, mais empresas provavelmente se juntarão à Zunum.

A corrida da aviação elétrica será tão contra a falência quanto suas rivais.



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