A Europa à procura do avião "verde"

Aqui temos um tema da mais alta Importância para o Futuro de Lisboa.
As cidades não se encontram isoladas em “campânulas”...
Lisboa com um Aeroporto mesmo “em cima da Cidade”, está exposta a grandes desafios de Segurança ... e também Ambientais ...
A qualidade do Ar ... não depende só da circulação Automóvel ...
Pessoalmente, considero este artigo fascinante ...
António Sérgio Rosa de Carvalho.


A Europa à procura do avião "verde"
Por Ricardo Garcia in Público
Motores mais eficientes, materiais mais leves, sistemas inteligentes. Os aviões do futuro próximo não serão revolucionários, mas vão incorporar novidades para reduzir o fardo ambiental
Quando se pensa no avião do futuro, a imaginação viaja e surgem configurações fabulosas de aparelhos com asas inovadoras, fuselagens impensáveis e capacidades estratosféricas. Num horizonte mais próximo, no entanto, a realidade da aviação vai trazer soluções menos espampanantes. Dentro de 10 a 15 anos, os aviões parecerão ser os mesmos de hoje - salvo talvez pelos motores -, mas prometem incorporar inovações tecnológicas que os tornarão muito mais "verdes".
É o que pretende o programa europeu Clean Sky - uma das várias iniciativas em curso para reduzir o fardo ambiental da aviação. Numa parceria entre a indústria aeronáutica e a Comissão Europeia, o Clean Sky vai pôr no ar, nos próximos anos, uma série de voos experimentais para testar desde asas melhoradas e novos motores, a componentes estruturais e sistemas de gestão da rota.
O objectivo é ajudar a cumprir uma visão definida por Bruxelas, de modo a fazer da União Europeia o epicentro da aviação sustentável. Até 2020, os aviões deverão cortar metade do seu ruído e emissões de dióxido de carbono (CO2) e reduzir em 85% a sua poluição por óxidos de azoto (NOx), em relação aos níveis de 2000. Em 2050, os cortes são elevados para 65% no ruído, 75% em CO2 e 90% em NOx .
Em 50 anos, desde os primeiros jactos comerciais, o ruído dos motores já caiu 75% e o consumo de combustível 80%. A motivação esteve sobretudo na necessidade de poupança. Agora, o CO2 tornou-se também um inimigo a abater, por outra razão: as alterações climáticas. A partir de Janeiro, as companhias aéreas que operem na UE passarão a estar sujeitas a limites de emissões de CO2 por ano. Se forem ultrapassados, as empresas terão de comprar licenças de poluição no mercado europeu de carbono.
O aumento da frota aérea é outro problema. Segundo a Organização Internacional para a Aviação Civil (ICAO, na sigla em inglês), o número de aviões disparará para 47.500 em 2036, mais do dobro do que os 18.700 de 2006. "O esperado aumento na demanda de serviços de transporte aéreo está a ultrapassar as tendências actuais de melhorias na eficiência", diz o mais recente relatório ambiental anual da ICAO.
Várias iniciativas para acelerar a busca de novas soluções estão em curso nos Estados Unidos, Europa, Japão, Canadá e Rússia. Boa parte baseia-se em parcerias público-privadas, como o Clean Sky, que envolve 1,6 mil milhões de euros de financiamento até 2017 - metade vinda dos cofres de Bruxelas e metade da indústria.
Para a indústria, que tem os seus próprios planos de desenvolvimento tecnológico, é um empurrão importante. "Sem o Clean Sky, faríamos o mesmo, mas a um ritmo diferente", afirma Simon Weeks, director de Investigação e Tecnologia Aeroespacial da Rolls-Royce, que está a desenvolver uma nova geração de motores mais eficientes e silenciosos.
A evolução na área da propulsão tem sido constante. Os primeiros jactos impulsionavam o avião só com os gases expelidos pela câmara de combustão - num fluxo estreito e rápido. Deram depois lugar aos turbofan, em que parte da energia da combustão faz girar um rotor secundário, mais largo - que é o primeiro conjunto de pás rotativas que vemos à entrada do motor. Quanto maior o diâmetro desta secção, menos combustível é consumido e menor é o ruído. "É mais eficiente mover um fluxo maior de ar, mais devagar", explica Simon Weeks.
Segundo passo
A Rolls-Royce e outras empresas estão a desenvolver uma nova geração de motores turbofan, ainda mais eficientes do que os actuais. Mas as maiores esperanças de redução de emissões de CO2 depositam-se no sistema de "rotor aberto", em que a carenagem do rotor externo é eliminada, expondo duas hélices em contra-rotação. "É o maior passo tecnológico", assegura Simon Weeks.
A ideia não é nova. Nos Estados Unidos, outros fabricantes de motores - a GE e a Pratt&Whitney - já tinham desenvolvido modelos semelhantes na década de 1980, pressionados pelo aumento nos preços do petróleo. Mas antes que a ideia vingasse comercialmente, os preços começaram a cair e os projectos foram engavetados.
Agora, um novo motor de "rotor aberto" está a ser desenvolvido pela Rolls-Royce e deverá ser testado em voos experimentais dentro de cinco anos, acoplado à parte traseira da fuselagem de um Airbus A340.
Construir aparelhos mais leves e com melhor aerodinâmica são outros dos ingredientes do avião "verde" do futuro próximo. Para isso, há diversas tecnologias na calha. Já em 2014, o programa Clean Sky deverá testar, também num Airbus A340, desenhos alternativos de parte das asas, para que sobre elas o fluxo de ar tenha o menor nível possível de turbulência. Isto depende não só do desenho da asa, como de detalhes que possam interferir com o fluxo "laminar" que se deseja. Os rebites que ligam uma chapa à outra podem ter de ser substituídos por soldas especiais. E as superfícies têm de estar sempre limpas, o que exigirá uma solução própria, dado que seria impraticável lavar o avião antes de cada viagem.
O controlo activo dos fluxos de ar, através, por exemplo, de uma série de microjactos alojados na superfície das asas, é outra tecnologia que está a ser perseguida. Com isto, pode melhorar-se a capacidade de sustentação do avião.
No menu de componentes do avião "verde" estão também materiais mais leves e recicláveis, o uso mais generalizado da electricidade e o desenvolvimento de equipamentos e programas informáticos que permitam calcular a melhor rota durante o voo e orientar subidas e descidas com menor consumo de combustível.
Mas não basta. "Uma redução de 50% nas emissões de CO2 até 2050 não poderá ser obtida só com os avanços na tecnologia e nas operações", escreve Phillipe Fonta, especialista da Airbus, no último relatório ambiental da ICAO. "Combustíveis alternativos e melhorias tecnológicas adicionais (ainda por desenvolver) vão ser necessárias", completa.
Os biocombustíveis começam a despontar como uma potencial solução e já há companhias aéreas na Europa e nos Estados Unidos a testar a sua incorporação parcial nos tanques das aeronaves. Mas não se prevê o seu uso generalizado a curto prazo.
No caminho para uma aviação mais "verde", para cada desafio em particular pode até haver propostas de solução. Mas é preciso pôr tudo a funcionar num só avião. "Não queremos apenas tecnologias engraçadas. Queremos ser capazes de as aplicar", afirma Eric Dautriat, director executivo do programa Clean Sky.
Os diversos subprogramas da iniciativa europeia deverão convergir em aviões "conceptuais" que, se tudo correr bem, poderão entrar em operação comercial dentro de 10 a 15 anos. Num turbo-hélice regional para 90 pessoas, serão testados, ao mesmo tempo, novos materiais compósitos ou metais mais leves, sistemas eléctricos generalizados mais amplos, monitorização permanente das condições da estrutura, novos sistemas de protecção das asas contra o gelo.
Mais ambicioso é o projecto de uma aeronave a jacto regional - na faixa de capacidade dos 130 passageiros - que integra ainda mais componentes inovadoras, como o motor de "rotor aberto", a monitorização inteligente do voo e e asas modificadas para reduzir a resistência ao ar.
Como as aves
Aviões maiores, para viagens de longo curso, também estão na mira. Mas o próprio mercado impõe limitações, tendo já as linhas mais ou menos traçadas para os próximos anos. O A380 - o gigante de dois andares da Airbus lançado em 2007 - já foi alvo 243 ordens de compra, com 63 aparelhos entregues até agora. E o novo A350, que ainda não está em produção comercial, já tem pretendentes para 119 aparelhos. Do lado da Boeing, o seu novo 787 Dreamliner conta com 821 ordens de compra. Os dois primeiros foram entregues à All Nippon Airlines há poucos meses.
Estes modelos já integram muitas tecnologias novas que os colocam alguns furos acima dos aviões da geração anterior: motores mais eficientes, sistemas de monitorização estrutural, navegação inteligente. O Dreamliner, da Boeing, é até apresentado como um avião "super-eficiente". Nesta gama, com o mercado comprometido com esses novos modelos, a ordem agora é tentar inovar em determinados componentes, e não inventar aviões completamente novos. A própria Boeing está agora a apostar numa versão modificada do seu "jumbo", o 747-8, já incorporando novidades do Dreamliner.
O que a indústria europeia quer aproveitar é sobretudo o momento de substituição da frota de aviões de médio curso. "A renovação dos A320 é uma espécie de fio condutor para a investigação", diz Eric Dautriat.
Criar um novo avião não é uma brincadeira. São anos de desenvolvimento tecnológico, mais anos de testes, certificações e aprovações. Ideias propriamente revolucionárias são algo de um futuro mais distante.
Mas estão em marcha. Uma delas é criar aeronaves cujas asas mudem a sua geometria durante o voo, adaptando-se a cada fase do percurso. "É o que fazem as aves", explica Afzal Suleman, especialista do Instituto Superior Técnico (IST) em engenharia aeroespacial. O IST está envolvido em vários projectos internacionais que procuram soluções para o futuro, como um avião em que o estabilizador vertical pode mudar de posição, ou uma aeronave militar não-tripulada, com um radar incorporado em dois conjuntos de asas, unidos em forma de diamante.
Os veículos aéreos não-tripulados (UAV, na sigla em inglês) são uma boa plataforma para testes de novas tecnologias, dado que têm menos restrições do que os aviões para passageiros. "É um mercado que está a acelerar", acrescenta Afzal Suleman.
Na aviação comercial, uma revolução de facto - com conceitos completamente diferentes dos actuais - não se antevê senão dentro de algumas décadas. Em 2008, a NASA lançou um desafio à indústria e a centros de investigação para idealizarem novas aeronaves para dali a 30 anos. O resultado foi divulgado em Janeiro de 2011. Uma das ideias é a do avião BWB (blended-wing body), no qual a fuselagem e as asas são uma coisa só. Outro conceito é o da "dupla bolha", na essência duas fuselagens unidas lado a lado num aparelho muito mais largo.
Não são conceitos fáceis de vingar, pois os aeroportos não estão preparados para os acolher, seja porque esses aviões têm asas muito longas, ou porque simplesmente não cabem nas posições de estacionamento, devido à sua geometria. "Com tanto capital já investido no actual sistema, qualquer nova tecnologia tem de ser capaz de potenciar as infra-estruturas existentes", escrevem Eric Kronenberg e Justin White, da consultora Booz&Co., num artigo sobre o futuro da aviação.
As ideias para daqui a 30 anos representam o que a NASA chama de geração "N+3". Ou seja, ainda haverá mais duas gerações de aeronaves, além da actual, até ali se chegar. Na prática, a aviação caminha mais em evolução gradual, do que com saltos revolucionários.
Neste ritmo progressivo, não parece haver grandes secretismos. Aquilo que está a ser pensado para a indústria europeia também está ou esteve nos planos de outras empresas, noutras partes do mundo. A razão, segundo Eric Dautriat, é simples: as soluções sempre estarão condicionadas pelas leis da física. "Vamos sempre encontrar as mesmas ideias", diz Dautriat. "Física é física."
Parte das entrevistas e informações deste artigo foram obtidas numa viagem a Bruxelas, a convite do Parlamento Europeu