Renderização artística de um conceito avançado de aeronave de transporte comercial utilizando sistemas CHEETA. Crédito:Universidade de Illinois em Urbana-Champaign Departamento de Engenharia Aeroespacial
Pesquisadores da Universidade de Illinois estão liderando um projeto recém-financiado pela NASA para desenvolver uma nova abordagem para aeronaves totalmente elétricas.
Embora as melhorias nas configurações de veículos e sistemas de motor tenham aumentado a eficiência de voo nas últimas décadas, a dependência contínua de combustíveis de hidrocarbonetos torna os custos de operação das aeronaves voláteis. Isso também significa que a aviação comercial continuará a contribuir com uma quantidade significativa de emissões de gases de efeito estufa em toda a indústria de transporte nacional e internacional. E a previsão para viagens aéreas nos Estados Unidos deve aumentar 90 por cento nos próximos 20 anos, levando a emissões ainda maiores.
Em um esforço para resolver esses problemas, esta pesquisa propõe uma mudança fundamental do combustível de aviação para fontes de energia mais sustentáveis para a aviação, e a introdução de novos sistemas de propulsão eletricamente acionados para sistemas de aeronaves comerciais.
É chamado de CHEETA - o Centro de Tecnologias Elétricas de Alta Eficiência Criogênica para Aeronaves. A NASA fornecerá US $ 6 milhões ao longo de três anos.
"Essencialmente, o programa se concentra no desenvolvimento de uma plataforma de aeronave totalmente elétrica que usa hidrogênio líquido criogênico como método de armazenamento de energia, "disse Phillip Ansell, professor assistente no Departamento de Engenharia Aeroespacial de Urbana-Champaign e investigador principal do projeto.
Esboço do conceito de uma plataforma de aeronave totalmente elétrica que usa hidrogênio líquido criogênico como método de armazenamento de energia. Crédito:Universidade de Illinois em Urbana-Champaign Departamento de Engenharia Aeroespacial
“A energia química do hidrogênio é convertida em energia elétrica por meio de uma série de células a combustível, que impulsionam o sistema de propulsão elétrica ultraeficiente. Os requisitos de baixa temperatura do sistema de hidrogênio também fornecem oportunidades para o uso de supercondutores, ou sem perdas, transmissão de energia e sistemas de motor de alta potência.
"É semelhante a como funcionam as ressonâncias magnéticas, imagem de ressonância magnética, "Ansell acrescentou." No entanto, esses sistemas de transmissão elétrica necessários ainda não existem, e os métodos para integrar tecnologias de propulsão eletricamente acionadas em uma plataforma de aeronave ainda não foram efetivamente estabelecidos. Este programa busca preencher essa lacuna e fazer contribuições fundamentais em tecnologias que habilitarão aeronaves totalmente elétricas do futuro. "
O co-investigador principal do projeto é a Professora Associada Kiruba Haran do Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação da U of I.
Professor assistente da Universidade de Illinois ou engenheiro aeroespacial Phillip Ansell. Crédito:Departamento de Engenharia Aeroespacial da Universidade de Illinois.
"Os avanços nos últimos anos em máquinas e drives não criogênicos trouxeram a propulsão elétrica de jatos regionais comerciais mais perto da realidade, mas os sistemas criogênicos práticos continuam sendo o 'Santo Graal' para aeronaves grandes por causa de sua densidade de potência e eficiência incomparáveis, "Haran disse." As parcerias que foram estabelecidas para este projeto nos posicionam bem para abordar os obstáculos técnicos significativos que existem ao longo deste caminho. "
