Transformando o Sol em sua Energia

imagem do Solar Stratos, avião movido a energia solar

NO AR! Conheça os AVIÕES movidos a ENERGIA SOLAR.

foto sanderson engenheiro eletricista


Por: Sanderson Aron
Engenheiro Eletricista | CREA: 2119048266RN

Existe quem tenha medo, mas também quem ame viajar de avião! E com essa pandemia, então, tá dando uma saudade de voar, né? 

Pois vamos matar essa saudade falando um pouquinho dessas máquinas fantásticas que deram ao homem a capacidade de conquistar os céus. E no voo de hoje, vamos um pouquinho além, com destino a um assunto que tem tudo a ver com a gente: aviões movidos a energia solar!

 

COMO É POSSÍVEL?

 

Pra começar, é preciso saber que, na prática, um avião necessita de muita energia pra poder sair do chão e voar. Isso é conseguido principalmente através de seus potentes motores. Eles variam de modelo para modelo, mas em sua imensa maioria ainda dependem do querosene de aviação para funcionar, que é um combustível fóssil.
 
Porém, com o advento de novas tecnologias e também a preocupação humana em encontrar novos tipos de fontes de energia, desde que o potencial solar começou a ser explorado em grande escala, iniciou-se um movimento natural para pensar em veículos movidos através de painéis fotovoltaicos.
 
Assim como na utilização para gerar energia nas casas, o princípio para movimentar um veículo como um avião seria o mesmo: painéis solares instalados nas asas captam a luz e a convertem em energia elétrica, que seria transformada em força mecânica para girar os componentes dos motores, ao invés de utilizar a combustão.

Mas como seria possível desenvolver e aplicar essa possibilidade em um meio de transporte tão complexo e fascinante como um avião? É aí que os desafios começam a decolar.

 

AVIÕES SOLARES PIONEIROS

 

Desde a década de 1970 já existem projetos em andamento para aeronaves nesta categoria. Muitos, inclusive, já conseguiram sair do papel – e da pista de decolagem – ainda naquela época!

É o caso do primeiro modelo a realmente voar movido por painéis solares: o norte-americano Astroflight Sunrise, que decolou em novembro de 1974. Era uma aeronave pequena e não-tripulada (ou seja, sem um piloto ou passageiro).

Imagem do avião Astroflight Sunrise
Astroflight Sunrise, o primeiro avião movido a energia solar, desenvolvido na década de 70.

 

Cinco anos depois, chega um avanço: o Mauro Solar Riser realiza em 1979 o primeiro voo tripulado (só com um piloto) movido a energia solar. Dali em diante, a coisa ganhou força e inúmeros outros modelos e projetos foram ganhando vida.

Foto do Mauro Solar Riser
Mauro Solar Riser (1979), primeiro avião solar tripulado.
 
Mais recentemente, em 2016, até mesmo o Facebook já realizou um projeto lançando um avião que distribuía sinal de internet para regiões remotas do planeta. E assim as conquistas e recordes só avançaram: em 2017, o primeiro avião solar estratosférico, o Solar Stratos, fez seu voo inaugural na Suíça, trazendo como novidades a capacidade de transportar dois tripulantes e ainda voar na estratosfera, a cerca de 25 mil metros de altitude. Ou seja, ele voou 3 vezes mais alto do que o Monte Everest, a montanha mais alta do mundo!
 
Ilustração do Solar Stratos
O Solar Stratos foi a primeira aeronave solar a voar na altitude estratosférica!
 
 
Há alguns anos uma outra aeronave solar realizou a façanha inédita de dar uma volta completa no globo terrestre (porém, fazendo pausas e demorando quase 1 ano para completar o percurso). Isso mostra o quanto a ideia é abraçada e há investimentos nesse ramo, mas certamente ainda há muito para se alcançar.
 

DESAFIOS DE ENGENHARIA

 

Apesar de tantas conquistas, a utilização da energia solar para uso em larga escala na aviação civil (transportando centenas de passageiros) ainda está um pouco distante da realidade. Isso porque fabricar aeronaves desse porte e com esse tipo de geração de energia ainda é um desafio a ser vencido pela engenharia.

Um dos principais problemas é o peso: transportar painéis solares e ainda baterias no corpo de um avião acaba invariavelmente deixando o veículo mais pesado, atrapalhando a leveza necessária que ele precisa para voar. Aliás, a própria duração das baterias também influencia diretamente na sua autonomia (tempo em voo sem precisar reabastecer).

Além do peso, diversos outros fatores ainda são um desafio para o desenvolvimento e utilização total de um avião solar de passageiros, tais como:

 

  • a incidência de luz não ser sempre constante nos painéis (isso traria problemas como fazer uma curva ou voar à noite, por exemplo);
  • a impossibilidade de carregar mais peso (carga e passageiros) além das baterias e painéis;
  • problemas aerodinâmicos (o desenho ideal de um avião solar para que ele possa se manter no ar com o mínimo de estabilidade);
  • ser capaz de desenvolver velocidade adequada: os aviões solares atuais só alcançam no máximo 150km/h – para se ter uma ideia, apenas pra sair do chão, um avião de passageiros convencional precisa atingir no mínimo 248km/h!

 

ENQUANTO ISSO, A CIÊNCIA SAI NA FRENTE

 

Mas enquanto não temos um avião de passageiros movido a energia solar, já é possível utilizar outros em menor escala para fins científicos. Diversas instituições e países já utilizam aeronaves não-tripuladas que funcionam dessa forma: são chamados de “satélites atmosféricos”, pois operam em grandes altitudes mas ainda dentro do planeta.

Como exemplo, há aviões solares desenvolvidos para captar dados meteorológicos, e outros que também funcionam para fins de comunicação – como o já citado do Facebook.

Imagem da Estação Espacial Internacional
A Estação Espacial Internacional (ISS) utiliza grandes painéis solares para manter seu funcionamento.

 

E enquanto isso ainda não é viável, podemos nos orgulhar de pelo menos uma coisa: a própria ciência astronáutica já se vale há muito tempo da energia solar, pois até hoje, os satélites, sondas e outros veículos espaciais lançados à órbita da Terra ou às profundezas do espaço utilizam painéis fotovoltaicos para gerar sua própria energia. É o caso também da Estação Espacial Internacional (ISS), que esbanja grandes e belíssimos painéis solares responsáveis por gerar sua energia e manter viva a tripulação que mora lá. Mas vamos deixar pra voar mais alto nesse assunto em um próximo post!

 

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