p Embora ainda estejamos muito longe de aviões comerciais movidos a uma combinação de combustível fóssil e baterias, um estudo de viabilidade recente da Universidade de Illinois explorou as configurações de combustível / bateria e o ciclo de vida da energia para aprender as compensações necessárias para produzir as maiores reduções nas emissões de dióxido de carbono. p “Na cadeia de abastecimento de energia, há uma frase, de 'bem para acordar.' Isso é, a produção de combustível começa no poço de petróleo e termina na esteira do avião. Rastrear custos e implicações ambientais em todo o ciclo de vida é importante, porque as implicações para a produção de combustível e energia podem ser substancialmente diferentes, dependendo da fonte. Neste estudo, vimos como as tecnologias precisam melhorar para tornar viável uma configuração hibridizada, onde a viabilidade é avaliada com base na necessidade de atender a um determinado requisito de intervalo e apresentar uma grande redução nas emissões de carbono. As emissões líquidas de carbono foram calculadas a partir de uma combinação da queima de combustível e do impacto do carbono associado à recarga das baterias, "disse Phillip Ansell, professor assistente do Departamento de Engenharia Aeroespacial da Faculdade de Engenharia da Universidade de I.

p De acordo com Ansell, essa segunda parte foi ignorada.

p "Você pode obter uma redução de queima de combustível, mas se a limpeza da rede elétrica que está sendo usada para carregar o sistema de bateria não estiver incluída, você está perdendo uma parte significativa do total de emissões de carbono, " ele disse.

p O estudo comparou as emissões relativas de CO2 produzidas por quilowatt-hora para cada estado individual nos Estados Unidos. Inclui um mapa dos EUA com valores de quanto carbono é produzido por unidade de energia.

p Mas, para ser comercialmente aceitável, uma aeronave híbrida-elétrica precisa ser capaz de transportar o mesmo número de passageiros e viajar as mesmas distâncias que as aeronaves totalmente movidas a combustíveis fósseis fazem, portanto, o estudo usou os parâmetros de um avião de corredor único que pode transportar aproximadamente 140 passageiros como modelo. Eles variaram parametricamente a proporção de potência em todo o eixo de transmissão de propulsão que era derivado eletricamente, usando configurações em que 12,5 por cento, 25 por cento, ou 50 por cento da energia necessária foi produzida por um motor elétrico. O estudo não considerou o custo em dólares, mas sim o custo das emissões de CO2 - o custo ambiental.

p A configuração mais viável do modelo era um sistema de propulsão que usa um trem de força de 50 por cento de energia elétrica e uma densidade de energia específica da bateria de 1, 000 watts-hora por quilograma. Esta configuração foi estimada para produzir 49,6 por cento menos emissões de CO2 do ciclo de vida do que uma aeronave convencional moderna com um alcance máximo equivalente ao da média de todos os voos globais, tornando-o uma opção viável para a aviação ambientalmente responsável. Contudo, as tecnologias de bateria atuais estão muito longe de conseguir essa configuração. Apesar deste fato, Ansell disse que as melhorias nas baterias continuarão a fornecer ganhos em capacidades.

p "Obviamente, 12,5 por cento é a configuração acessível de curto prazo que foi estudada, porque precisaremos de menos progresso na tecnologia de bateria para chegar a esse ponto. Contudo, também vemos uma relação não linear entre as emissões de CO2 produzidas e melhorias nos conceitos de propulsão elétrica híbrida, onde as reduções proporcionais mais rápidas nas emissões de carbono são produzidas em melhorias de tecnologia de curto prazo, "Ansell disse." Alcançar as melhorias de tecnologia para um sistema híbrido de 50% certamente tem um longo prazo para chegar ao mercado, por um longo tiro, porque é totalmente incerto se ou quando esse nível de densidade de energia das baterias será fabricado. Mas pelo menos nesse ínterim, mesmo pequenos ganhos em tecnologias de componentes podem fazer uma grande diferença. "

p Quando a tecnologia será capaz de fabricar uma bateria leve o suficiente, mas poderosa o suficiente para voar um avião comercial?

p Ansell especulou, "Talvez nos próximos 10 anos possamos ter uma bateria de 400 a 600 watts-hora por quilograma. Se projetarmos isso, os níveis que precisamos para maiores fatores de hibridização, ou mesmo aeronaves comerciais totalmente elétricas, pode estar ao alcance nos próximos 25 anos. "

p O estudo, "Análise de missão e emissões para aeronaves de transporte comercial convencional e híbrido-elétrico, "foi de autoria de Gabrielle E. Wroblewski e Phillip J. Ansell. Aparece no Journal of Aircraft .