Uma startup norte-americana garante que desenvolveu um novo design de célula de combustível “turbo refrigerada a ar” para veículos elétricos que pode fornecer três vezes potência e uma vida útil quatro vezes maior. A tecnologia mira o setor de transporte aéreo, e pode abrir portas para aeronaves elétricas de decolagem vertical de alta velocidade e longo alcance.
Veículos com célula de combustível usam hidrogênio de um tanque recarregável e o converte em eletricidade para alimentar os motores. Quase todas as empresas que investem atualmente em aeronaves elétricas de decolagem e aterrissagem vertical (eVTOL) estão construindo seus protótipos usando baterias de lítio – que necessitam passar longas horas conectadas às estações de carregamento.
O hidrogênio é uma opção de fonte de energia limpa, que que pode ser reabastecida em minutos. A Skai, uma das empresas que tem investido no setor, está desenvolvendo uma aeronave de seis rotores e cinco assentos que terá capacidade quatro horas ou 644 quilômetros de autonomia de voo.
Desde 2008, a HyPoint cria sistemas de células de combustível de membrana de troca de prótons a baixa temperatura para drones. Mas nos últimos anos, a empresa começou a procurar um objetivo maior e tem mirado no desenvolvimento dos eVTOLs. “Vimos um enorme mercado potencial de mobilidade aérea urbana”, diz o CEO Alex Ivanenko.
Os principais direcionadores desse mercado são mobilidade, compactação e densidade de energia – e no caso do último, há um gargalo de desenvolvimento. Segundo Ivanenko, as baterias de lítio existentes possuem baixa densidade de energia, enquanto as células de combustível existentes possuem baixa potência específica. “O mercado de transporte aéreo exige alta potência específica e alta densidade de energia. Não há fonte de energia que possa atender a ambos os requisitos ao mesmo tempo”, avalia.
A HyPoint começou a concentrar seus esforços em um projeto de célula de combustível especificamente direcionado aos eVTOLs. Para manter o projeto o mais leve possível, a empresa teria que apostar em um design refrigerado a ar. “Células de combustível refrigeradas a líquido”, diz Ivanenko, “funcionam bem no mundo automotivo. Mas os tanques e bombas que elas exigem literalmente não vão decolar no mundo da aviação”.
Turbina de hidrogênio da HyPoint. Imagem: HyPoint/Divulgação
A empresa conseguiu aumentar o poder da pilha de células de combustível colocando-a dentro de um duto de ar, onde o ar pressurizado, umidificado e estabilizado termicamente é circulado pelos ventiladores. A nova tecnologia desenvolvida pela HyPoint permite que o sistema force três vezes mais hidrogênio através da célula de combustível do que um projeto tradicional – triplicando sua potência sem adicionar massa de resfriamento à aeronave.
Considerando todo o sistema, a HyPoint fornece 2.000 watts de potência por quilograma de massa, enquanto as melhores células de combustível resfriadas a líquido fornecem entre 150 e 800 W/kg. O sistema também tem outros benefícios, diz Ivanenko: “ele aceita hidrogênio ‘sujo’’ com apenas 99% de pureza, o que é uma fração do custo do hidrogênio purificado de 99,999% necessário para um sistema tradicional”.
A empresa está em contato com vários dos principais players do mercado emergente de eVTOL nos EUA, Europa e Austrália, garante Ivanenko, mas contratos o impedem de mencioná-los pelo nome ainda, com exceção de ZeroAvia e Bartini.
Via: NewAtlas
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