Avião movido a energia solar coberto por mais de 17 mil painéis solares pode permanecer meses no ar sem necessidade de abastecimento

O avião movido a energia solar Solar Impulse 2, capaz de sobrevoar por meses, conta com baterias que podem sobreviver por até 10 mil ciclos e suportar temperaturas superiores a 50ºC

O Solar Impulse 2, um avião movido a bateria e recarregado por energia solar, terminou sua turnê mundial em 26 de julho de 2016, retornando a Abu Dhabi depois de mais de um ano e 40.000 km (25.000 milhas) após sua partida. Com dezessete voos individuais e acumulando quase 600 horas no ar, o avião movido a energia solar quebrou dezenove recordes mundiais em sua jornada histórica. Ao longo do caminho, seus painéis solares forneceram mais de 11 megawatts-hora (MWh) de energia elétrica, que alimentavam quatro motores de 13 kW durante o dia e armazenavam o excesso para voos noturnos.

Baterias do avião podem sobreviver até 10 mil ciclos

A turnê mundial do avião teve uma complicação: o potencial superaquecimento de seu banco de baterias Kokam de 154 kWh durante a viagem de 118 horas do Japão ao Havaí. As baterias apresentam a tecnologia patenteada de NMC (Níquel Manganês Cobalto) de Ultra Alta Potência da Kokam, uma variação da química de íons de lítio. Essas baterias podem sobreviver até 10.000 ciclos de carregamento, possuem uma baixa resistência interna e dissipam o calor 60% melhor do que as baterias NMC padrão.

Sua combinação de densidade de energia e densidade de potência torna as baterias Ultra High Power NMC ideais para veículos elétricos. Em seu voo para o Japão, o Solar Impulse 2 encontrou um tempo complicado, então a equipe de solo decidiu realizar um voo de teste não programado antes da travessia trans-Pacífico. Tudo correu bem e o avião movido a energia solar foi rapidamente liberado para a decolagem.

No entanto, eles não permitiram que as baterias esfriassem após o voo de teste. Isso, combinado com o clima tropical e o voo extralongo para Honolulu, fez com que a temperatura da bateria se aproximasse de 50°C durante o voo, excedendo os limites especificados para as baterias. A equipe decidiu ser cautelosa e adiar o restante da viagem enquanto os engenheiros determinavam a causa e criavam uma solução.

Avião movido a energia solar recebe novas baterias

Ao desembarcar em Honolulu, os técnicos removeram as baterias e as enviaram de volta para sua fábrica de montagem na Alemanha, onde foram submetidas a testes extensivos e onde novas baterias foram instaladas para o resto da viagem.

Como se pôde observar, as baterias originais não foram danificadas pelo calor e os engenheiros determinaram que o Solar Impulse 2 estaria seguro para voar sem substituir as baterias. Entretanto, é melhor prevenir do que remediar.

O atraso provou valer a pena do ponto de vista do design. Enquanto o avião estava aterrado, os engenheiros ajustaram o sistema de refrigeração adicionando uma saída de ar controlada pelo piloto (mostrada na imagem acima), que permite que o ar externo resfrie as baterias quando necessário. A ventilação pode ser fechada em temperaturas mais frias para evitar que as baterias congelem.

Aeronave poderá servir como base para novos projetos na indústria de aviação

Embora um avião totalmente movido a energia solar não seja prático, trens de força híbridos e totalmente elétricos – assistidos por energia solar ou não – podem reduzir a pegada de carbono de aeronaves de médio a pequeno porte.

A pesquisa e desenvolvimento que a equipe do Solar Impulse conduziu e as lições que eles aprenderam fornecerão impulso às indústrias de aviação e automotiva à medida que alcançam novos patamares em eficiência energética e propulsão elétrica.