Avistar a minúscula aeronave Elektra Trainer de longe não foi uma tarefa fácil. Apesar de sua cor, laranja brilhante, o pequeno avião de dois lugares era pouco visível – uma pequena mancha escura contra um céu nublado que ficava mais escuro a cada minuto. Além disso, os motores elétricos da aeronave garantiram uma aproximação quase silenciosa, não oferecendo nenhuma pista sobre sua posição.
Até que, de repente, lá estava ela! Membros da equipe do E-Flight Challenge fizeram fila para observar o avião movido a bateria descer graciosamente na ilha de Norderney, perto da costa noroeste da Alemanha.
O pouso, poucos minutos antes do pôr do sol do dia 29 de agosto, marcou o fim do E-Flight Challenge 2023, que colocou a aeronave Elektra Trainer movida a bateria contra um carro esportivo Lucid Motors Air, também elétrico.
Tanto a aeronave quanto o carro haviam partido naquele dia de Gelnhausen, em um campo de aviação perto de Frankfurt-am-Main, cerca de 300 quilômetros ao sul, na tentativa de ser o primeiro a chegar à ilha.
O objetivo desta façanha, idealizada por um grupo de entusiastas da mobilidade elétrica, era mostrar as capacidades crescentes desta tecnologia promissora e em rápido desenvolvimento.
O longo caminho pela frente para a aviação elétrica
Pode-se dizer que o E-Flight Challenge se inspira nos primeiros dias da aviação.
Desde o salto de Louis Blériot através do Canal da Mancha em 1909 até à famosa travessia transatlântica solo de Charles Lindbergh em 1927, a história da aviação tem sido muitas vezes feita com base em desafios competitivos que foram avidamente aceitos por pioneiros ousados.
Após um século, esse espírito de descoberta aterrizou no campo da aviação elétrica – um pequeno segmento da indústria que está expandindo constantemente as suas capacidades.
Os carros elétricos estão se tornando populares em todo o planeta e, em países como a Noruega, já representam uma grande maioria das vendas de novos veículos – mas a história é diferente na aviação elétrica.
Os requisitos de energia até mesmo das menores aeronaves estão em um nível totalmente diferente em comparação aos carros. A tecnologia de bateria existente ainda não atingiu os níveis de densidade de energia necessários para alimentar qualquer coisa além das menores categorias de aeronaves em voos curtos. O Elektra Trainer utilizado no E-Flight Challenge, por exemplo, pode transportar no máximo duas pessoas.
As baterias atualmente no mercado simplesmente não funcionam em termos de energia. E a ideia de adicionar baterias maiores, não funciona em uma aeronave – apenas acrescentaria uma enorme quantidade de peso que poderia prejudicar seriamente seu desempenho.
Até mesmo um dos mais ambiciosos desenvolvedores de aeronaves elétricas, Heart Aerospace – uma startup sueca que acumulou pedidos e investimentos da United Airlines e de outros participantes proeminentes da indústria – anunciou em 2022 que estava abandonando a propulsão elétrica pura para a aeronave que eles estão desenvolvendo.
Isto foi para adotar uma abordagem híbrida-elétrica que permitiria desenvolver um avião comercial com até 30 assentos – ainda um peixinho para os padrões da indústria.
A tecnologia não chegou lá – ainda
A italiana Tecnam, fabricante de aeronaves que fez parceria com a Rolls-Royce e a companhia aérea regional norueguesa Widerøe em um projeto de avião elétrico em 2021, também anunciou a suspensão de projeto próprio de aeronave elétrica neste verão, após três anos de pesquisa, alegando que a tecnologia da bateria ainda não está madura o suficiente.
Mas uma série recente de anúncios – desta vez vindos de desenvolvedores de baterias – oferece razões sólidas para ter esperança.
A CATL da China, líder global em tecnologia de baterias, anunciou em abril de 2023 que havia desenvolvido uma bateria de 500 watts-hora por quilograma, o que representaria um avanço significativo – quase o dobro do que existe atualmente no mercado, que é cerca de 270 watts-hora por quilograma.
Isto foi seguido, alguns dias depois, pela Cuberg, a subsidiária com sede na Califórnia da gigante sueca de baterias Northvolt, anunciando o progresso no desenvolvimento de uma nova geração de baterias de metal de lítio que demonstraram em testes fornecer 380 watts-hora por quilograma – um ganho de 40%.
A eletrificação de aviões comerciais de maior porte, como os aviões Airbus A320 e Boeing 737, que realizam a maioria dos voos hoje em dia, continua a ser uma perspectiva distante.
As gigantes Airbus e Boeing têm procurado outras tecnologias, como o hidrogênio e os combustíveis de aviação sustentáveis, como alternativas de descarbonização, uma vez que a ideia de um grande avião de passageiros movido a bateria parece atualmente inatingível.
“Dada toda essa incerteza, precisamos adotar uma abordagem de portfólio, continuar o desenvolvimento e reduzir a incerteza. Só então seremos capazes de decidir exatamente qual solução será adequada para cada parte do mercado”, disse Robin Riedel, sócio da empresa de consultoria de gestão McKinsey, à CNN.
Em 2021, Riedel e esta equipe da McKinsey foram coautores de um estudo que estimou que 17,4% das emissões globais da aviação comercial são produzidas por voos com menos de 965 quilômetros (o número não inclui voos curtos realizados por escolas de voo, voos de aeronaves leves e outras formas da aviação privada).
Este é um segmento da indústria que poderia ser descarbonizado relativamente rápido com novas formas de propulsão que já estão disponíveis, incluindo aviões elétricos híbridos, elétricos a bateria e elétricos com células de combustível de hidrogênio.
As vantagens não seriam apenas ambientais. Dado que os motores elétricos têm menos peças móveis do que os movidos a combustíveis fósseis, os defensores da aviação elétrica estão confiantes de que, uma vez resolvido o problema da autonomia, os custos mais baixos de manutenção e operação das aeronaves elétricas motivarão os operadores a fazer a mudança.
Olhando para o futuro
Uma das empresas que aguarda ansiosamente a chegada de aeronaves elétricas é a operadora de aviação privada Air2E, com sede em Berlim, que apoiou o E-Flight Challenge. Seu fundador e CEO, Norbert Werle, gosta de traçar um paralelo com os primeiros anos dos carros elétricos.
“Antes da Tesla se tornar o nome familiar que é agora, ela lançou o Roadster, que não foi exatamente um sucesso, mas abriu o caminho. Mostrou que era possível fazer carros elétricos incríveis”, diz ele.
Werle espera que, se as aeronaves elétricas proporcionarem reduções de custos, elas também possam absorver parte do tráfego que atualmente circula por estrada. Este é o pressuposto sobre o qual alguns empresários estão construindo os argumentos para novos negócios de mobilidade aérea regional movidos a eletricidade.
Uma delas é a Electra.aero, que está desenvolvendo uma aeronave híbrida-elétrica de decolagem e pouso curto (eSTOL – aeronaves STOL são capazes de usar pistas muito curtas) com capacidade para transportar nove passageiros ou 1.134 quilos de carga em distâncias de até 805 quilômetros.
A justificativa para desenvolver este tipo de aeronave é que o seu menor custo operacional e ambiental abrirá muitas rotas que hoje não são economicamente viáveis, conectando milhares de aeródromos subutilizados nos EUA e em outros países.
A empresa sediada na Virgínia, no entanto, permanece cautelosa em relação a aeronaves totalmente elétricas e optou pela tecnologia híbrida-elétrica que combina combustível com a força elétrica, tal como um carro híbrido. Ela considera que apenas a tecnologia híbrida é capaz de oferecer densidades energéticas mais próximas das dos aviões turboélice já operados por muitas companhias aéreas regionais.
“Aviões que utilizam apenas baterias não são uma solução viável para estas missões num futuro próximo. Mesmo com os avanços recentes, é provável que demorem décadas até que a tecnologia de bateria atinja a densidade de energia necessária para ser usada em aeronaves comercialmente viáveis apenas com bateria”, afirma o fundador e CEO, John Langford.
“A indústria automotiva levou 15 anos para passar de veículos híbridos elétricos viáveis para veículos movidos apenas a bateria, e é justo dizer que a indústria da aviação levará ainda mais tempo. As aeronaves híbridas-elétricas permitem que você dê um passo significativo para melhorar as emissões hoje e pode melhorar à medida que as tecnologias de bateria evoluem”.
O dia em que o carro ganhou do avião
Neste contexto, o E-flight Challenge serviu de ilustração dos desafios do voo elétrico – mas também da sua promessa. Embora a aeronave fosse capaz de manter um curso relativamente reto por terra e mar até Norderney, a equipe rodoviária contava com o alcance anunciado de 805 quilômetros do carro da Lucid Air e a ausência de limites de velocidade em longos trechos da autoestrada alemã.
O alcance seria, não de forma totalmente inesperada, o calcanhar de Aquiles da equipe da aeronave. O Elektra Trainer teve que fazer um pit stop aproximadamente na metade do percurso, passando duas horas e meia em solo recarregando as baterias no campo de aviação de Oerlinghausen. Isso, no final das contas, fez com que perdesse a corrida.
Assim que o carro chegou ao terminal hidroviário na costa norte da Alemanha, pronto para navegar até à ilha, o jogo acabou. A equipe da Lucid Motors chegou ao aeroporto de Norderney às 18h13, hora local – sete horas depois de terem começado. A aeronave chegou cerca de uma hora depois.
Longe de ficarem desapontados, porém, os organizadores estavam exultantes. Quem chegou primeiro foi uma questão secundária.
“A conquista foi provar que é viável realizar esse voo cross-country totalmente elétrico em apenas um dia. O progresso em comparação com apenas três anos atrás foi surpreendente!”, explica Morell Westermann, um dos iniciadores do E-Flight Challenge.
Em 2020, ao lado de outros entusiastas da aviação elétrica, Westermann completou um voo recorde desde o sopé dos Alpes Suíços até à mesma ilha de Norderney, seguindo uma rota semelhante, embora pilotando um modelo diferente de aeronave elétrica.
Esse voo bateu seis recordes mundiais, incluindo um para a maior distância voada eletricamente, a velocidade média mais rápida acima de 100 quilômetros, a maior altitude e o menor número de escalas – todos para voos movidos a energia elétrica.
Para contextualizar, esse voo exigiu três dias e 11 paradas para recarga para cobrir o itinerário de 700 quilômetros, enquanto o E-Flight Challenge de 2023 exigiu apenas uma parada para a viagem de 300 quilômetros entre a área de Frankfurt e o Mar do Norte.
Só podemos adivinhar quantas paradas o próximo desafio exigirá, mas é provável que os avanços incessantes e incrementais no domínio da aviação elétrica continuem a levar os seus participantes mais longe, mais rapidamente e, claro, sem emissões. Westermann, que pilota aviões elétricos nas horas vagas, ousa fazer uma previsão: “Em 2026, daqui a três anos, a tecnologia estará madura o suficiente para voar essa distância de uma só vez!”.
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