Antares DLR-H2: O primeiro avião tripulado movido a hidrogênio

O Antares DLR-H2 tornou-se o primeiro avião tripulado do mundo capaz de decolar e voar utilizando unicamente a energia de células de combustível a hidrogênio.

Desenvolvido pela agência espacial alemã (DLR), o Antares foi criado a partir de um planador motorizado. Suas asas, com uma envergadura de 20 metros, receberam um reforço estrutural para suportar dois "tanques" extras, onde são acondicionados a célula de combustível e o tanque de hidrogênio.

Avião a hidrogênio

O avião a hidrogênio atinge uma velocidade máxima de 170 km/h, embora os engenheiros afirmem haver espaço para otimização, uma vez que o reforço estrutural feito no planador original garante que ele suporte velocidades de até 300 km/h. A autonomia de voo é de 750 km.

"Nós aumentamos tanto a capacidade e a eficiência da célula a combustível que finalmente pudemos construir um avião tripulado capaz de decolar e voar usando apenas a eletricidade gerada por elas," comemora o engenheiro Johann-Dietrich Wörner, da DLR.

As células usam hidrogênio como combustível, que é convertido em energia elétrica através de uma reação eletroquímica direta com o oxigênio do ar, sem qualquer combustão. O único resíduo gerado pelas células de combustível é água, resultante da reação do hidrogênio com o oxigênio.

Isso significa que o Antares DLR-H2 voa com emissão zero de CO2, além de não fazer quase nenhum ruído, com seus motores elétricos alimentados diretamente pela energia gerada pelas células a combustível.

Nível de eficiência

A célula de combustível fica sob a asa esquerda e o tanque de hidrogênio fica sob a asa direita do avião. A célula é capaz de gerar até 25 kilowatts, embora o Antares consuma apenas 10 kW quando voando em linha reta e em velocidade de cruzeiro. Neste caso, a célula de combustível estará operando com um nível de eficiência de 52%.

A eficiência total do avião a hidrogênio, do tanque de hidrogênio até o motor elétrico, alcança 44%, o que o torna duas vezes mais eficiente do que os aviões com motores a combustão. Aviões alimentados por querosene têm eficiência entre 18 e 25%.

Outra inovação importante na viabilização do Antares foi a possibilidade de conexão direta da célula a combustível ao motor elétrico, eliminando sistemas de conversão e diminuindo o peso do sistema. O motor pode lidar diretamente com tensões entre 188 e 400 volts.

Aviões não-tripulados

Apesar do avanço representando pelo Antares DLR-H2, não se espera que as células de combustível a hidrogênio venham a ser usadas como sistema de propulsão em aviões comerciais num futuro próximo, o que exigirá substanciais avanços em sua eficiência e na diminuição do peso das suas estruturas.

As possibilidades de uso real da geração de eletricidade a partir do hidrogênio deverão se limitar ao abastecimento de sistemas internos dos aviões, a exemplo do que já acontece nos ônibus espaciais e na Estação Espacial Internacional.

A utilização do novo sistema de propulsão, contudo, é bastante promissora para aviões não-tripulados.

Fonte: Inovação Tecnológica/DLR