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Motor elétrico de pesquisa chinesa nos deixa perto dos aviões não poluentes

Teste de motor consegue movimentar esfera de aço em tubo de quartzo - Divulgação/Jau Tang e Jun Li/Instituto de Ciências e Tecnologia da Universidade de Wuhan
Teste de motor consegue movimentar esfera de aço em tubo de quartzo Imagem: Divulgação/Jau Tang e Jun Li/Instituto de Ciências e Tecnologia da Universidade de Wuhan

Felipe Oliveira

Colaboração para Tilt

11/05/2020 04h00

Atualmente, combustíveis fósseis como o petróleo estão entre as mais importantes fontes de energia dos seres humanos, principalmente no transporte. Mas, uma pesquisa do Instituto de Ciências e Tecnologia da Universidade de Wuhan (China) desenvolveu um motor a jato que pode ser impulsionado sem combustíveis fósseis, abrindo caminho para as viagens aéreas sem emissão de carbono.

De acordo com o estudo publicado na revista AIP Advances, o dispositivo comprime o ar e o ioniza com micro-ondas, gerando plasma que impulsiona o motor. "Esse mecanismo a jato usa apenas ar e eletricidade para produzir alta temperatura e plasma pressurizado para propulsão a jato", explica o estudo.

Na prática, isso significa que os aviões poderão um dia voar utilizando apenas eletricidade e o ar ao redor deles como combustível.

Os cientistas ressaltaram que algumas espaçonaves da Nasa usam propulsores a jato com plasma de xenônio. Mas, eles afirmaram que esse tipo de motor não é útil na atmosfera porque não pode superar o atrito, não sendo poderoso o suficiente para o transporte aéreo.

Assim como sólido, líquido e gasoso, o plasma é um estado normal da matéria, que surge naturalmente devido à ionização de moléculas em altas temperaturas. "Em laboratório, o plasma pode ser gerado usando um arco elétrico, cavidade de micro-ondas, laser, chama de fogo ou agulha de alta voltagem descarregada", explicaram os pesquisadores.

Assim, os cientistas conseguiram criar um jato de plasma comprimindo o ar em altas pressões e utilizando um micro-ondas para ionizar a corrente de ar pressurizada.

Motor elétrico de pesquisa chinesa nos deixa perto dos aviões não poluentes 2 - Divulgação/Jau Tang e Jun Li/Instituto de Ciências e Tecnologia da Universidade de Wuhan - Divulgação/Jau Tang e Jun Li/Instituto de Ciências e Tecnologia da Universidade de Wuhan
Diagrama de um protótipo de propulsor a jato de plasma por ar de microondas
Imagem: Divulgação/Jau Tang e Jun Li/Instituto de Ciências e Tecnologia da Universidade de Wuhan

É claro que ainda há um longo caminho para percorrer entre o protótipo criado e a instalação do mecanismo em uma aeronave. Mas, o equipamento conseguiu lançar uma bola de aço de 1 kg por 24 milímetros no ar —o mesmo impulso, em escala, de um motor a jato convencional.

Além de os combustíveis fósseis serem insustentáveis —isto é, não dá para reproduzi-los comercialmente— as viagens aéreas representam 2,5% de todas as emissões de gases dos efeitos estufa, segundo estudo divulgado pelo The New York Times no ano passado.

É pouco se comparado à poluição dos automóveis ou de usinas de energia. Ainda assim, um estudo de 2016 do CarbonBrief, site britânico especializado em energia, descobriu que o crescimento nas emissões de aviação até 2050 poderia chegar a 27% do "orçamento de carbono" do mundo. Este "orçamento" é a quantidade de gases de efeito estufa que ainda pode ser emitida até a atmosfera do planeta esquentar mais 1,5°C.

Por isso, descobrir novas maneiras para alimentar os motores é fundamental.

"A motivação do nosso trabalho é ajudar a resolver os problemas do aquecimento global devido ao uso humano de motores de combustão de combustíveis fósseis para alimentar máquinas, como carros e aviões", disse o autor Jau Tang, professor da Universidade Wuhan, ao site EurekAlert.

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Imagens do jato de plasma de ar de microondas em diferentes configurações de energia, por watts
Imagem: Divulgação/Jau Tang e Jun Li/Instituto de Ciências e Tecnologia da Universidade de Wuhan

Ao construir uma grande variedade desses propulsores com fontes de micro-ondas de alta potência, o protótipo pode ser dimensionado para um jato de tamanho normal.

"Portanto, usando uma fonte de micro-ondas de alta potência, com materiais resistentes a altas temperaturas e pressões, é possível construir um propulsor a jato de plasma de ar de micro-ondas de alto desempenho no futuro para evitar emissões de carbono e aquecimento global que surgem devido à combustão de combustíveis fósseis", encerra o estudo.