A Airbus informa hoje, 16 de janeiro, que as equipes do projeto ZEROe alimentaram, pela primeira vez, no final de 2023, o Iron Pod (“cápsula de ferro”), o futuro sistema de propulsão a hidrogênio projetado para a aeronave-conceito elétrica da Airbus.
Além do sistema de célula de combustível de hidrogênio, a cápsula de ferro contém os motores elétricos necessários para girar uma hélice e as unidades que os controlam e os mantêm resfriados.
Segundo a fabricante, a potência bem-sucedida de 1,2 megawatts do conjunto é um passo fundamental no roteiro ZEROe da Airbus para colocar em serviço uma aeronave com propulsão a hidrogênio até 2035.
O poder do elemento mais abundante do mundo
Em dezembro de 2020, a Airbus compartilhou com o público quatro conceitos de aeronaves movidas a hidrogênio, o elemento mais abundante do mundo. Três deles tinham motores híbridos e de combustão de hidrogênio para obter energia, e o quarto era totalmente elétrico, usando células de combustível de hidrogênio e um sistema de propulsão por hélice.
Essas células de combustível funcionam transformando o hidrogênio em eletricidade por meio de uma reação química. O subproduto da reação é simplesmente H2O (água), resultando em emissões quase nulas.
O enorme potencial das células de combustível de hidrogênio para descarbonizar a aviação fez dela uma das principais tecnologias escolhidas para ser mais explorada no demonstrador ZEROe – mas havia um desafio: embora já existissem células de combustível de hidrogênio no mercado quando o projeto começou, nenhuma fornecia a energia necessária para alimentar uma aeronave enquanto se mantinha em um nível de peso aceitável.
Assim, em outubro de 2020, a Airbus criou a Aerostack, uma joint venture com a ElringKlinger, para desenvolver pilhas de células de combustível de hidrogênio que estariam no centro do sistema de propulsão elétrica de uma aeronave ZEROe.
Testes extensivos do sistema de célula de combustível foram realizados em Ottobrunn, Alemanha, a 13 quilômetros de Munique, na E-Aircraft System House (EAS). As instalações da Airbus são a maior casa de testes para sistemas de propulsão e combustíveis alternativos na Europa e é onde são testados os principais componentes do sistema de propulsão que alimentará as hélices do demonstrador.
Em junho de 2023, a Airbus anunciou a campanha de testes bem-sucedida do sistema de célula de combustível de hidrogênio, que atingiu seu nível de potência total de 1,2 megawatts. Foi o teste mais poderoso já realizado na aviação de uma célula de combustível projetada para aeronaves de grande porte e preparou o terreno para o próximo grande passo do projeto: integrar todo o sistema de propulsão ao motor elétrico.
Poder do hidrogênio na cápsula de ferro
O grande dia aconteceu no final de 2023, fechando o ano em alta para a equipe ZEROe. Depois de concluir com sucesso os testes do sistema de célula de combustível de 1,2 megawatts em junho e do conjunto de força de 1 megawatt em outubro, os motores elétricos da cápsula de ferro foram ligados com as células de combustível de hidrogênio pela primeira vez.
“Foi um grande momento para nós porque os princípios de arquitetura e design do sistema são os mesmos que veremos no design final”, afirma Mathias Andriamisaina, Chefe de Testes e Demonstração do projeto ZEROe. “O canal de potência completo funcionou com 1,2 megawatts, a potência que pretendemos testar em nosso demonstrador A380.”
Observar como os diversos sistemas interagem durante esses testes é fundamental para viabilizar as próximas etapas do projeto.
“Este processo é como aprendemos quais mudanças precisam ser feitas para tornar a tecnologia digna de voo”, diz Hauke Peer-Luedders, chefe do sistema de propulsão por célula de combustível do ZEROe. “Medimos o funcionamento do sistema de propulsão como um todo, testando a potência necessária para diversas fases de voo, como a decolagem, onde estamos atingindo níveis máximos de potência, e o cruzeiro, quando usamos menos potência, mas por um período de tempo mais longo.”
Glenn Llewellyn, vice-presidente de aeronaves ZEROe da Airbus, afirma: “Já se passaram três anos desde que revelamos um conceito de aeronave 100% movida por células de combustível de hidrogênio. Desde então, cumprimos nosso cronograma inicial e fizemos um tremendo progresso. O recente sucesso de ligar o sistema de cápsulas de ferro a 1,2 megawatts é um passo crucial em direção ao nosso objetivo de colocar nos céus uma aeronave movida a hidrogênio até 2035”.
Preparando-se para a próxima etapa
Os testes continuarão nesta primeira versão do Iron Pod ao longo de 2024. Depois de concluído, o próximo passo da equipe ZEROe será otimizar o tamanho, a massa e as qualificações do sistema de propulsão para atender às especificações de voo. As qualificações incluem as reações do sistema à vibração, umidade e altitude, entre outros fatores.
Assim que essas otimizações e testes forem concluídos, o sistema de propulsão por célula de combustível será instalado na plataforma de testes de voo multimodal ZEROe – o primeiro A380 produzido pela Airbus, o MSN001. Isso será seguido pelos testes de solo dos sistemas antes da fase crucial de testá-los em voo no A380, atualmente agendada para 2026.
