Por $140.000, pode pilotar o seu próprio avião eléctrico. A companhia eslovena Pipistrel vende o Alpha Electro, o primeiro avião elétrico certificado como aeronave aeronavegável pela Federal Aviation Administration (FAA) em 2018. É um peso de galga de apenas 368 kg, alimentado por uma bateria de 21 kWh – cerca de um quinto da potência do que você encontraria em um Tesla Modelo S. Por cerca de 90 minutos, o avião de treinamento do piloto manterá você e um acompanhante no alto sem queimar uma gota de combustível fóssil.
Nossos sem uma licença de piloto terão que esperar mais tempo por um vôo sem emissões – mas não muito. Para todos os seus desafios, 2020 provou ser um ano marcante para a aviação elétrica. Aeronaves elétricas estabeleceram novos recordes de distância, replicaram curtos vôos comerciais, conquistaram o exército americano e atraíram compradores de grandes companhias aéreas.
E em junho, os reguladores europeus concederam outra aeronave da Pipistrel, a Velis Electro, a primeira “certificação de tipo” elétrica do mundo, considerando todo o projeto da aeronave segura e pronta para a produção em massa (a aeronavegabilidade apenas certifica as aeronaves individuais).
Muito mais está por vir. Dentro de dois anos, você poderá assistir a Air Race E, um circuito que coloca oito aviões movidos a eletricidade uns contra os outros, fazendo zoom a apenas 32 pés (10 metros) do solo a 280 mph (450 kph). Os líderes Archer, Joby e Beta estão lendo seus vôos movidos a bateria na pergunta para certificação.
“Você já viu alguma agitação na aviação elétrica, mas também a vê se aproximar da realidade” em 2020, diz John Hansman, diretor do Centro Internacional de Transporte Aéreo do MIT, e parte do avião híbrido elétrico Electra de partida. “Está claro que haverá o surgimento de uma nova classe de aviões elétricos”. No próximo ano, você verá aeronaves híbridas e a bateria em serviço ou perto de estar em serviço”
O notável avanço em baterias, motores elétricos e outros equipamentos instalados em carros elétricos – assim como centenas de milhões de dólares em aplicações aeronáuticas – aproximaram muito mais a tecnologia elétrica da decolagem comercial após anos de dúvidas. Até 2035, estimativas do banco de investimentos UBS, a indústria da aviação será 25% híbrida ou totalmente elétrica.
Mas a ascensão não tem sido sem turbulência. Em janeiro, um protótipo totalmente elétrico da Eviation estourou em chamas durante os testes no solo em um aeroporto do Arizona, provavelmente devido ao superaquecimento das baterias (a empresa diz que entrará em serviço até 2022). Uber vendeu sua divisão de aviação, a Elevate, para a start-up Joby, já que as perspectivas financeiras de decolagem e aterrissagem vertical elétrica (eVTOL) continuam muito longe da rentabilidade para o balanço difícil de Uber.
“Há uma grande diferença entre um avião de demonstração e um avião que você está tentando certificar”, disse Hansman, referindo-se a um processo da FAA que requer centenas de milhões de dólares ao longo de quase uma década. Mas a nova corrida aérea está em andamento. Quem será o primeiro a certificar um avião comercial eléctrico?
Porquê ir eléctrico?
Meia de todos os voos globais são inferiores a 500 milhas”. Esse é o ponto ideal para aviões eléctricos. Menos peças móveis, menos manutenção e eletricidade barata(er) significa que os custos podem cair mais da metade para cerca de 150 dólares por hora (aviões menores como o Pipistrel custam apenas alguns dólares). Para as companhias aéreas, isto torna possível rotas inteiramente novas agora cobertas por carro e trem (e lucrativas) graças aos menores custos de combustível, manutenção e mão-de-obra.
A propulsão elétrica quase resolve outro problema para a aviação: as emissões de carbono. A aviação emite mais de 2% (pdf) das emissões mundiais de CO2, e pode chegar a quase um quarto em meados do século. Sem combustível alternativo pronto para deixar o solo, e com o número de passageiros aéreos previsto para dobrar até 2035, a eletricidade pode oferecer à indústria seu melhor caminho em um mundo com restrições climáticas.
Isso provavelmente fará de 2021 o ano do híbrido. No caminho para projetar aeronaves totalmente elétricas, as empresas de aviação elétrica estão modificando o que funciona para se manterem no alto. Esta foi a estratégia da Ampaire, sediada em Los Angeles, com o seu “Electric EEL”, que emparelha um motor de combustão no nariz com um motor de hélice elétrica na traseira. O Cessna 337 Skymaster modificado é um dos primeiros híbridos a obter aprovação sob a certificação de aeronave experimental da FAA (apenas tripulantes e pessoal essencial estão autorizados a voar).
Em outubro, o EEL completou um vôo de teste de 341 milhas entre Los Angeles e a área da Baía de São Francisco, o vôo híbrido elétrico mais longo de todos os tempos para uma aeronave comercial, afirma a companhia. A Ampaire está agora a efectuar voos de teste de 15 minutos em parceria com a Mokulele Airlines do Havai para provar a viabilidade de viagens rápidas entre os pequenos aeroportos das ilhas com cargas úteis simuladas. Em 2021, a empresa diz que vai começar a voar no Reino Unido, trabalhar com a NASA para revisar seus projetos de aeronaves, construir uma cadeia de fornecimento e lançar as bases para seu próprio veículo, o Tailwind, um jato elétrico personalizado na prancheta de desenho (e câmaras de teste aerodinâmicas).
“Clean-sheet design”
O prêmio final será projetar aeronaves elétricas totalmente novas. Mas certificar uma nova aeronave continua a ser árduo e caro. “É preciso muito tempo e muito dinheiro para construir um novo planeta do zero”, diz Kevin Noertker, co-fundador da Ampaire. “Vai demorar cinco a sete anos até teres um desenho de folha limpa. Muitas empresas estão a tentar provar que estamos errados, mas se tiverem sucesso, será um mundo muito melhor”.”
Eviation Aircraft é uma das startups mais afastadas desta pista. O seu novo avião eléctrico, Alice, fez um splash depois de ter completado um voo de demonstração autónomo no Salão Aéreo de Paris em 2017. Desde então, informa Eviation, o avião de nove lugares, $4 milhões, recebeu mais de 150 pedidos. Para aviões maiores, a Wright Electric diz que está construindo uma frota de aviões elétricos de 186 lugares para a companhia aérea britânica easyJet, que deve sair até 2030.
Então, há a embarcação que não precisa de pista. Os táxis aéreos, semelhantes a aviões sobrelotados, prometem trazer o preço e a conveniência do voo urbano suficientemente baixo para transformar as cidades e a entrega no mesmo dia. A aeronave eVTOL da Archer Aviation transportará quatro passageiros em seus veículos a velocidades de até 150 mph, cerca de 60 milhas. “Estamos construindo a primeira companhia aérea totalmente elétrica do mundo”, diz Adam Goldstein, co-fundador da Archer. “Pode esperar que voemos em 2021.” A companhia tem como alvo rotas urbanas ao preço de um UberX, cerca de $3 a $6 por passageiro-quilómetro. Até 2024, planeia pôr o público a andar dentro dos seus veículos. Archer, como os rivais Joby e Beta, estão todos correndo para garantir a certificação FAA para suas linhas de aeronaves.
As crianças mais novas do quarteirão são as aeronaves STOL (short take-off and landing). Estes combinam a simplicidade e economia de custos de aeronaves de asa fixa com distâncias de descolagem extremamente curtas de 100 pés ou menos, cerca de um terço de um campo de futebol. Uma seqüência de motores elétricos ao longo das asas gera uma elevação extra, evitando alguns dos desafios de engenharia e certificação enfrentados pelos eVTOLs.
Todos eles enfrentarão decisões difíceis para garantir que a tecnologia certa entre na aeronave em um momento em que os projetos estão evoluindo rapidamente, diz Matt Trotter do Silicon Valley Bank: “O ritmo da inovação na aviação neste momento é mais rápido do que alguma vez vimos dos empreendedores com quem falamos.” Combustível, autonomia e fatores de forma estão prontos para serem agarrados. As baterias são baratas e facilmente disponíveis, mas o hidrogênio parece cada vez mais atraente para vôos de mais de algumas centenas de milhas (a aquisição e o armazenamento continuam sendo um desafio).
Aeronaves comerciais autônomas também estão finalmente decolando, e emparelhar aviões sem piloto com propulsão elétrica poderia proporcionar uma enorme economia de custos. Mas a FAA ainda não vai deixar os pilotos saírem do cockpit. E as formas exóticas de aviões estão fora da prancheta de desenho, pois pequenos motores elétricos permitem aos engenheiros aeroespaciais experimentar a colocação de uma ou uma dúzia em várias superfícies da estrutura do avião.
Tudo isso está forçando as partidas a desenvolver aviões que irão acomodar diferentes tecnologias com probabilidade de ganhar tração nos próximos anos. Jeff Engler, CEO da Wright Electric, diz que sua empresa está “processando paralelamente” projetos diferentes enquanto se prepara para certificar uma aeronave que pode acomodar baterias, híbridos ou hidrogênio. Ao todo, estima-se que cerca de 200 aeronaves elétricas estejam em desenvolvimento em 2019, mais um terço do que um ano antes.
Investidores estão apostando ansiosamente no setor. “A maior mudança que estamos vendo recentemente é o acesso ao capital para a tecnologia profunda”, diz Trotter. Desde 2015, 10 dos principais startups da aviação elétrica mundial arrecadaram mais de US$ 1,2 bilhão, a maioria no último ano (liderado por uma rodada de US$ 590 milhões pela Joby Aviation), de acordo com a PitchBook. As companhias aéreas estão despejando dinheiro na cadeia de suprimentos para a propulsão elétrica. Os braços de investimento da JetBlue Airways investiram US$ 250 milhões em startups de aviação elétrica nos últimos três anos, e a Intel, a Toyota Motor, a Daimler e a Geely Automobile na China estão se aglomerando no espaço.
E o exército está voltando às suas raízes como um dos primeiros financiadores da tecnologia do Vale do Silício: A Marinha e a Força Aérea estão ambos fornecendo fundos, suporte e testes para aeronaves de carga autônomas e elétricas. As aeronaves eVTOL de quatro pessoas da Joby Aviation ganharam recentemente um certificado de aeronavegabilidade da Força Aérea para começar a voar em missões militares (19 outras companhias estão em fila para fazer o mesmo).
Estas companhias vão precisar de todo o dinheiro que conseguirem obter. A aviação elétrica, prevê um executivo da companhia aérea, pode precisar de $17 bilhões (talvez até $40 bilhões) para certificar suas aeronaves e construir seus negócios, uma parte significativa do capital de risco a cada ano. Algumas poucas empresas já fizeram aterrissagens de emergência. A Zunum Aero, apesar de ter angariado 6,8 milhões de dólares de investidores, incluindo a Boeing e a JetBlue, ficou sem dinheiro em 2018 e despediu 70 funcionários (agora está novamente a angariar fundos). Sem infusões massivas de dinheiro e novas fontes de receita antes de sua própria embarcação estar pronta para voar, mais empresas provavelmente se juntarão à Zunum.
A corrida de aviação elétrica será tão contra a falência quanto as rivais.