O avião que deve fazer decolar as energias limpas

Test du cockpit en soufflerie en 2013. Solar Impulse peut faire progresser de nombreuses technologies, dans des domaines qui n'ont rien à voir avec l'aviation. Fred Merz/Rezo/SolarImpulse/Polaris

Solar Impulse não é o avião do futuro e nunca pretendeu sê-lo. Como seu nome indica, a aventura de Bertrand Piccard, André Borschberg e daqueles que trabalham no projeto visam dar impulsões científicas e tecnológicas. Os resultados não são obrigatoriamente onde se espera. 

Ele tem a envergadura de um Boeing 747, o peso de um carro e a potência de uma lambreta. Solar ImpulseLink externo só voa se a meteorologia permite e seu único tripulante não pode ultrapassar 90 km/hora. Ou seja, as companhias aéreas que transportam mais de 5 bilhões de passageiros por ano com velocidade dez vezes superior não vão imediatamente substituir suas frotas para a energia solar, mesmo se os aviões atuais consomem juntos mais de 11.500 litros de querosene por segundo.

Bertrand Piccard disse desde o lançamento do projeto, em 2003 e repete sempre: “o objetivo é desenvolver um símbolo forte capaz de promover de maneira atraente o espírito de pioneiro e de inovação, de motivar as pessoas a se questionar para atingir objetivos ambiciosos, em particular no setor de tecnologias limpas e energias sustentáveis.” (Veja o vídeo abaixo).

Chegar aos limites

Quem diz inovação e tecnologia diz Escolas Superiores. Desde o início, Solar Impulse aliou-se a Escola Politécnica Federal de Lausanne (EPFLLink externo), onde 20 laboratórios trabalharam no projeto. “Esse tipo de projeto estimula a pesquisa e leva as pessoas ao limite para criar coisas que não existem”, explica Pascal Vuilliomenet, responsável científico das grandes parcerias da EPFL. “Isso também permite aos professores, assistentes e estudantes de diferentes laboratórios de trabalharem junto e assim criar laços que não se criariam obrigatoriamente sem isso. Além disso, atrai futuros estudantes potenciais. Por exemplo, um aluno de ensino médio que não sabe muito bem o que é um engenheiro de materiais, podemos lhe explicar com exemplos concretos”, acrescenta.

Um exemplo concreto justamente sobre os materiais? Solar Impulse devia ser ao mesmo tempo muito leve e muito sólido. E a EPFL dispõe, pertinho do campus, de duas empresas de ponta em material compósito: North TPTLink externo fabrica a matéria de base, uma mistura de fibra de carbono e de resinas, e Decision SALink externo que faz estruturas. “Temos dois laboratórios que trabalharam na otimização desses materiais”, conta Pascal Vuilliomenet. “É mais ou menos como uma cozinha: conforme a peça a fazer, é preciso cozer a tal temperatura, a tal pressão, durante tal tempo”. No final, a estrutura de Sola Impulse é mais leve e mais sólida do que se faz normalmente. E as duas empresas parceiras podem utilizar o que aprenderam para outras fabricações, de barcos ou satélites.

Potência máxima

As 17.248 células solares que cobrem as asas do avião em si nada têm de revolucionário, com exceção de serem o mais leve possível. Elas não podiam conter placas de vidro, como se faz nos telhados dos prédios. O EPFL testou um novo plástico muito leve, muito flexível e perfeitamente transparente, produzido pelo gigante químico belga SolvayLink externo, um dos parceiros da aventura. Aqui também os conhecimentos adquiridos desse material permitirão de utilizá-lo em outros setores como a construção civil.

Outra volta ao mundo solar

Uma volta ao mundo a energia solar? Antes de Piccard e Borschberg, outros suíços já o fizeram: a equipe de Planet SolarLink externo. Só que eles navegaram mares ao invés de voar. Partindo dia 27 de setembro de 2010 de Mônaco, o navio conclui sua viagem mais de 60.000 km (via os canais de Suez e Panamá) até 4 de maio de 2012. Depois, o navio dos sete mares tornou-se plataforma científica e de sensibilização às energias verdes.

“Uma diferença fundamental com Solar Impulse, é que o avião é totalmente de laboratório, tudo é otimizado, produto de um desenvolvimento muito avançado. Para o navio, foi feita simplesmente uma seleção rigorosa dos componentes disponíveis, para mostrar que o mercado é capaz de fornecer produtos maduros, fiáveis e mesmo abordáveis financeiramente para dar uma volta ao mundo com um navio de quase 100 toneladas e sem uma gota de óleo”, explica Pascal Goulpié, diretor e cofundador de Planet Solar.

Os dois projetos são complementares. “Nós dois trabalhamos para a promoção das energias sustentáveis. Os dois pilotos nos deram o prazer de estar presentes em Mônaco na chegada da volta ao mundo. E nós também não pensamos que Planet Solar seja o navio do futuro”, admite Pascal Goulpié. “O que dizemos é que há muitos lugares no mundo, em terra em particular, onde se deveria utilizar mais a energia solar. O futuro para mim é a combinação de diferentes energias, solar e eólica, em complemento, talvez, de uma energia fóssil.”

Além disso, Solvay desenvolveu também novos elementos para baterias que permitem aumentar a capacidade de estocagem de 10% e de diminuir o peso de 2%. A empresa ganhou mais esse conhecimento.

Para que Solar Impulse pudesse utilizar da melhor maneira a potência de que dispõe, foi preciso otimizar a gestão do fluxo de energia entre as células, as baterias e os motores. Os laboratórios da EPFL estudaram o problema e transmitiram os resultados ao fabricante suíço EtelLink externo, que assim pode desenvolver motores elétricos com rendimento de 96%. Um recorde, segundo Pascal Vuilliomenet.

Certo, o ganho de alguns pontos em relação aos motores atuais, mas como destaca o responsável da EPFL, “sem um projeto excepcional como Solar Impulse não se teria investido os meios, o tempo e a energia necessárias para conseguir esse ganho e, posteriormente, estendê-lo a todo o mercado. Mesmo se ele é mínimo, é interessante. É um outro tijolo de conhecimento que será disponível para utilização outros setores, talvez mais amplos do que a aviação e, portanto, consequências muito mais importantes.”

Consequências por vezes são inesperadas. O gigante suíço de elevadores, escadas e passarelas rolantes SchindlerLink externo, outro parceiro de Solar Impulse, acaba de lançar seu primeiro elevador solar, cuja gestão de energia é diretamente inspirada da colaboração com as equipes de Bertrand Piccard e os laboratórios da EPFL.

Sua atenção, por favor!

Igualmente parceiro da aventura, a marca relojoeira suíça OMEGALink externo desenvolveu um conversor para a alimentação eletrônica da cabine (que funciona a uma voltagem mais fraca do que os motores) que ela apresenta como “a mais leve, mais compacta e mais eficaz do que outros produtos similares disponíveis no mercado.”

Continuando na cabine, uma atenção particular é dada à forma do piloto, deve comandar o avião durante vários dias e várias noites sem escala, dormindo em períodos de 20 minutos. “Eles têm captores de respiração, de ritmo cardíaco, de atividade cerebral e câmeras que controlam os movimentos dos olhos e dos músculos do queixo”, explica Emmanuel Barraud, porta-voz da EPFL.”O que há de novo aqui é que foi desenvolvido um micro computador muito leve e econômico em energia que combina os dados para poder dizer com certeza se o piloto começa a dormir.”

Se ele pisca os olhos, pode ser um simples efeito do sol ou do ambiente seco, mas se, além disso, o queixo se relaxa e que o coração diminui de ritmo, então é certo que ele começa a dormir. Aí a máquina dispara o alarme. “Essa tecnologia poderá servir para o automóvel”, imagina Emmanuel Barraud. “No volante, somente com olhos se consegue obter elementos muito interessantes acerca do estado cochilo de um motorista”, acrescenta.

Adaptação: Claudinê Gonçalves