"Fvergonha não resolverá todos os nossos problemas ”, diz Liam Megill no início de outro dia de maratona, tentando fazer história na aviação. "Você não pode pegar um trem para os Estados Unidos, então temos que tornar o voo sustentável".

Greta Thunberg demonstrou nesta semana que você pode viajar de longo curso sem queimar combustíveis fósseis. Mas nem todo mundo pode viajar em um iate de carbono zero.

Na batalha global contra o carbono, a aviação é um dos desafios mais difíceis de todos. As redes estão ficando cada vez mais verdes graças às energias renováveis, os carros estão ficando elétricos, e até a construção está explorando novas maneiras de se tornar mais sustentável.

Mas as viagens aéreas são populares, sujas e, o mais importante de tudo, difíceis de transportar com outra coisa senão hidrocarbonetos.

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É aí que Megill entra. O alemão-canadense está buscando o santo graal das viagens aéreas – uma aeronave tripulada movida por uma célula a combustível de hidrogênio líquido. A tecnologia, projetada pela organização sem fins lucrativos AeroDelft que ele co-fundou em 2017, promete uma espécie de alquimia atmosférica: uma fonte de energia cuja principal emissão é vapor de água.

Você já se perguntou por que se sente tão triste com o mundo – mesmo em um momento em que a humanidade nunca foi tão saudável e próspera? Será que as notícias são quase sempre sombrias, com foco em confronto, desastre, antagonismo e culpa?

Esta série é um antídoto, uma tentativa de mostrar que há muita esperança, pois nossos jornalistas percorrem o planeta à procura de pioneiros, pioneiros, melhores práticas, heróis desconhecidos, idéias que funcionam, idéias que podem e inovações cuja hora pode ter chegado.

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São 8 horas da manhã e Megill tem um dia de 18 horas pela frente, culminando em um vôo de teste de sistemas e controle de roer unhas nas proximidades de Rozenburg, na Holanda, e depois voltar para a oficina até as 2 horas da manhã para finalizar os desenhos dos moldes de asa e cauda, ​​pintar parte da fuselagem interna e execute algumas simulações. Fazer história na aviação é difícil, mas se o mais recente esforço da equipe, Projeto Phoenix, for bem-sucedido, voar pode se tornar não apenas a forma mais segura de transporte de longa distância, mas também a mais ecológica.

O tanque de combustível dentro da aeronave, cuja principal emissão é vapor de água.



O tanque de combustível dentro da aeronave, cuja principal emissão é vapor de água. Foto: Projeto Pheonix

Um protótipo branco, amarelo e azul brilhante para o planador motorizado do Project Pheonix foi apresentado em abril para um público multado e possui um alcance superior a 2.000 km, a uma velocidade de cruzeiro de 200 km / h, em apenas um tanque de hidrogênio líquido.

Dentro da oficina simples e de tendas de Phoenix, dentro de Delft Tec Factory, diz Megill, o ambicioso projeto está "lentamente se tornando realidade", à medida que as entregas diárias – de rolos de 100 metros de fibra de vidro a pequenos componentes elétricos – começam a se acumular. A aeronave de dois lugares em grande escala deve estar pronta para testes até 2021, e Megill, um instrutor de vôo qualificado, pode até pilotar ele mesmo.

O design apresenta uma “sucção da camada limite” pioneira: 14m pequenas perfurações na asa para reduzir o arrasto. Os recursos de segurança incluem sensores e respiradouros, em caso de vazamento de hidrogênio, e uma bateria elétrica, caso a célula de combustível falhe. Revisitar o hidrogênio desde os desastres de Hindenburg (1937) e Challenger (1986) pode ser difícil de vender. "Na mente do público, eles ainda têm hidrogênio como uma substância muito assustadora e difícil de usar", reconhece Megill. "(Mas) não é tanto assim."

O hidrogênio, o elemento mais leve e mais abundante, produz três vezes mais energia por quilo que o querosene, embora na forma de gás (a 700 bar), é seis vezes o volume e requer tanques de compressão pesados. Phoenix mantém o hidrogênio na forma líquida, armazenando-o a -253C (-423F), reduzindo pela metade o espaço necessário.

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Mas o trunfo do hidrogênio é que, quando misturado com oxigênio para gerar eletricidade, ele emite nada além de vapor de água, ao contrário dos combustíveis de aviação convencionais, que emitem quantidades cada vez maiores de dióxido de carbono a cada ano.

A AeroDelft está investigando medidas como tanques de armazenamento para garantir que toda a água seja liberada em baixa altitude ou no ar seco para impedir a criação de nuvens que podem ter efeito estufa.

O hidrogênio líquido foi testado em vôo já em 1988, com o Tu-155 da União Soviética. Mas, como o Phantom Eye da Boeing, 25 anos depois, ele contava com um motor de combustão, perdendo cerca de 70% do combustível em forças de atrito e calor. A célula de combustível de hidrogênio líquido da Phoenix, explica Megill, será duas vezes mais eficiente em termos de energia do que um sistema de queima de combustível.

O primeiro voo de teste do Solar Impulse 2 em Abu Dhabi, Emirados Árabes Unidos, um avião cujas baterias elétricas são 97% eficientes em energia e alimentadas pelo sol.



O primeiro voo de teste do Solar Impulse 2 em Abu Dhabi, Emirados Árabes Unidos, um avião cujas baterias elétricas são 97% eficientes em energia e alimentadas pelo sol. Fotografia: Impulso Solar | Revillard Rezo.ch

Os céticos apontam que a maior parte do hidrogênio ainda é produzida usando a reforma de metano a vapor (SMR), que mesmo com captura e armazenamento de carbono, ainda cria até 150g de gases de efeito estufa por kWh. Criar hidrogênio via eletrólise é mais caro e o processo (excluindo a fabricação) é neutro em carbono apenas se a eletricidade for gerada com fontes de energia renováveis.

“Se você produz hidrogênio de maneira suja, ele não tem vantagem sobre o querosene”, diz o especialista em tecnologia limpa Bertrand Piccard, que, em 2016, realizou um voo sem carbono ao redor do mundo no Solar Impulse, um avião cujas baterias elétricas eram 97 % de eficiência energética e alimentado apenas pelo sol.

A conquista de Piccard foi amplamente anunciada. Mas a opção solar parece muito longe de se tornar uma alternativa no mercado de massa. A ampliação da aeronave de assento único, cuja envergadura de célula solar já era do tamanho de um jumbo, ainda é problemática.

"Não é amanhã que pilotamos aviões totalmente solares com passageiros … mas ele chegará", diz Piccard, que aponta para sistemas de reboque de aeronaves (ATS) que economizam combustível e software de otimização de rotas, como SkyBreathe como "uma maneira intermediária" para reduzir o custo de carbono do voo.

A outra tecnologia em exploração é a aeronave movida a bateria. A Noruega anunciou no ano passado que deseja que todos os voos de curta distância sejam elétricos até 2040. Mas os céticos afirmam que as células da bateria nunca serão suficientes para alimentar grandes aeronaves e voos de longa distância, e que as soluções híbridas terão que vir em primeiro lugar.

Embora a produção de hidrogênio seja cada vez mais eficiente e projetos como Big Hit nas Ilhas Órcades e HyBalance Na Dinamarca, existem bons exemplos de produção eficiente de hidrogênio; a aviação totalmente sustentável, baseada em hidrogênio, ainda está longe.

"O hidrogênio enfrentaria um forte vento de frente se quiser ser a solução para a aviação sustentável, especialmente na escala de tempo em que sabemos que devemos agir", diz Julian Beach, da Green Fuels, líder mundial na fabricação de equipamentos de biodiesel.

A aeronave do Projeto Phoenix.



A aeronave do Projeto Phoenix. Foto: Projeto Pheonix

Os biocombustíveis, por sua vez, têm sido amplamente criticados pelas enormes quantidades de terra que seriam necessárias para produzir quantidades suficientes de combustível para fazer a diferença.

Em 2017, 69 países, incluindo a Holanda e o Reino Unido, se inscreveram voluntariamente para Córsega (o esquema de compensação e redução de carbono para a aviação internacional), que inclui mais do que reduzir as emissões de CO2 da aviação até 2050.

Para Megill, um futuro livre de carbono para a aviação exige tempo, coragem e colaboração. "Nosso objetivo é mostrar que funciona e, com sorte, convencer outras pessoas a criar a infraestrutura para produzir hidrogênio verde", diz ele. Ele espera que até 2030 a tecnologia demonstrada pela Phoenix possa ser usada para criar uma aeronave comercial de passageiros, mas um grande investidor precisaria assumir o controle.

Um modelo em escala de 1: 3 da Phoenix, com extensão de asa de 5,7 metros, fará seu voo inaugural no próximo ano, sem dúvida destacando mais uma vez que o vôo neutro em carbono é tecnicamente possível e que o hidrogênio líquido é um combustível potencialmente sustentável. Até que os investidores vejam o valor disso, voar menos provavelmente ainda é o melhor caminho de viagem.

Este artigo faz parte de uma série de soluções possíveis para alguns dos problemas mais difíceis do mundo. O que mais devemos cobrir? Envie um email para theupside@theguardian.com

Esta matéria foi traduzida do site original.