Windrunner, o próximo gigante do ar

A destruição do Antonov Mriya, que significa "O Sonho" em ucraniano, por ataques russos no início da guerra entre os dois países, marcou a história do que já foi o maior e mais potente avião de carga civil do mundo. Materialmente irrecuperável, embora haja rumores de que uma segunda aeronave será construída a partir dos destroços e das peças de reposição disponíveis para mantê-la operacional, o AN 125 — seu nome técnico — entrará para a história como um gigante aeronáutico em poucos anos, pelo menos cinco, se o novo gigante do ar abrir suas asas.

É chamado de Windrunner em planos e estudos, um nome que nos remete a questões que vão além das puramente aeronáuticas ou dos sempre presentes anúncios, modelos e desenhos de prováveis ​​aeronaves supersônicas de passageiros para substituir os serviços do arquivado Concorde.

De fato, o Windrunner não é um capricho voador, mas uma ferramenta que nasceu das mudanças nas condições energéticas do mundo e dos enormes requisitos de energia exigidos pela inteligência artificial (IA) e pelos processadores de criptomoedas, tanto para "pensar" quanto para resfriar seus cérebros.

As motivações para este projeto emergente são uma resposta às crescentes demandas mundiais por eletricidade sustentável, cujos avanços não podem ser atendidos pela infraestrutura de geração atual. Dados de 2022 indicam que cálculos de IA e criptomoedas consumiram 460 terawatts-hora — uma medida que nós, meros mortais, não entendemos, mas que é melhor explicada observando que representa 2% da dívida global. Até 2030, a demanda dobrará, e o enorme consumo de água necessário para resfriar processadores também é um fator limitante para sua expansão. Cada vez que uma pessoa usa o ChatGPT, sua solicitação vai para esses data centers, causando cargas de trabalho. O tráfego é impressionante: mais de 400 milhões de usuários ativos semanais e 3,905 bilhões de visitas ao seu site somente em fevereiro deste ano.

Por que esses números convergem com uma aeronave gigante ? Por que fazer uma aeronave que teria um volume de carga 12,6 vezes maior que o de um Boeing 747 Jumbo ou cuja barriga seria 6,6 vezes mais larga que a do Antonov 124, a aeronave de carga menor do 125? Hoje, existem mais de 200 Jumbos originais ou convertidos voando com carga, uma alternativa que o Airbus A380 não podia oferecer efetivamente para a conversão de transporte de passageiros para granéis devido ao seu cockpit estar no centro da fuselagem, ao contrário do 747, que está em um segundo convés e permite que o nariz se abra para o carregamento de peças enormes. Essa é a razão pela qual muitos Jumbos foram convertidos para essa tarefa, para a qual as portas laterais do A380 não são tão versáteis para certas operações. Mas as aeronaves que agora realizam esses serviços são limitadas para algumas operações futuras que serão inevitáveis.

A resposta está além do mundo das megaaeronaves, pois reside nas limitações da eletricidade gerada pelo vento a partir de turbinas eólicas reativas. Embora as vejamos frequentemente em imagens, e raramente em forma física, apenas em certas partes de La Guajira, Colômbia, é preciso ficar em frente a uma dessas torres para apreciar plenamente suas dimensões. As maiores têm pás de oitenta metros, cerca de um quarteirão de comprimento, e exigem estruturas entre 100 e 150 metros de altura, como um prédio de 30 andares. No entanto, elas também exigem um espaço físico mínimo para serem construídas, ao contrário de usinas hidrelétricas, termelétricas ou nucleares.

As turbinas, como são chamados esses parques eólicos, têm limitações porque sua velocidade de rotação é rigorosamente controlada, podendo funcionar descontroladamente e causar danos extensos se as pás se soltarem ou vibrarem. Elas operam com ventos entre 3,5 e 11,5 metros por segundo, mas se as correntes forem mais fortes, as pás mudam de perfil e os mecanismos que giram os geradores nas torres desaceleram . No outro extremo do espectro, elas também param se as correntes forem mais fracas, como é o caso na maioria das áreas terrestres do globo, razão pela qual seu uso atualmente é relativamente limitado.

Se essas pás fossem mais longas, aumentando de 80 para 100 metros ou mais, o desempenho do moinho de vento aumentaria significativamente e a produção de eletricidade também, já que poderiam ser instaladas em locais onde a força do vento não é tão forte, e muitos parques eólicos poderiam ser criados ao redor do mundo. Além disso, construir essas novas torres em terra é muito mais econômico e funcional do que instalá-las em plataformas marítimas ou offshore, como é conhecido o mundo industrial além das costas. Além disso, sendo muito mais longas, as pás têm um eixo de força ou "torque" muito maior para acionar geradores mais potentes, cuja resistência rotacional é proporcional à sua maior saída de corrente. Elas também têm uma área maior exposta à força do vento, portanto, giram com menos carga.

Lá, o Windrunner pousa. Acontece que pás maiores que 80 metros, o máximo disponível hoje, não são viáveis ​​para transporte em infraestruturas rodoviárias atuais ou futuras. Seu comprimento faria com que ficassem presas em muitas curvas de estradas e túneis, e tais dimensões não podem passar por baixo de pontes.

Portanto, a aeronave planejada para transportá-los será enormemente longa , proporcional à necessidade de transportar itens tão grandes. A fuselagem medirá 108 metros entre suas extremidades, que se abrem para operações, elevam-se 24 metros da plataforma (7 andares) e têm uma abertura de 10 × 10 m, com asas que totalizam 80 metros de envergadura, para um volume de 7.702 metros cúbicos. Em comparação, uma aeronave 747 "cargueira" se estende por 70,7 metros, tem um pico de 19,2 metros, usa 64,4 metros de asas de alumínio e oferece 610 metros cúbicos de volume interno. O Antonov 124 também fica aquém, com suas dimensões de 68,8, 20,7 e 73,3 metros para seu comprimento, altura e tamanho de asa, respectivamente, e volume de 1.160 metros cúbicos.

De qualquer forma, o Windrunner deve se adaptar à operação das vias aéreas e aos padrões do espaço aéreo atual e operar dentro da faixa de velocidade de aeronaves comerciais. A aeronave anuncia uma velocidade normal de Mach 0,86, um teto de 41.000 pés e um alcance de 1.200 milhas náuticas, o suficiente para viajar de Bogotá a Miami sem escalas, o que representa muitas escalas em rotas longas. Como os aeroportos são específicos, não há limitações nesse sentido e utiliza pátios apenas para paradas intermediárias.

Claramente, a maior diferença do Windrunner é seu comprimento, refletindo seu objetivo de transportar as pás do futuro, cujas proporções justificam o enorme espaço que pode acomodar três das atuais pás de 80 metros, duas pás de 95 metros ou uma futura de até 110 metros. O comprimento das pás exige uma estrutura proporcional maior, razão pela qual elas não só crescem mais entre as pontas, mas também são muito mais espessas estruturalmente, embora sejam feitas com materiais ultraleves de última geração. Isso significa que a capacidade da próxima aeronave será de apenas 72,5 toneladas, em comparação com o Jumbo, que decola com até 124 toneladas em suas entranhas, e o Antonov, com 120. O tamanho supera o peso e, neste caso, elimina a necessidade de quatro motores, já que os motores disponíveis atualmente têm o empuxo necessário e até mais, portanto, não precisaria de tanta pista.

Isso tem um segundo benefício, que provavelmente é sua maior vantagem. Tão leve quanto sua carga útil, o Windrunner pode pousar em pistas não pavimentadas de apenas 1.800 metros, metade do comprimento de seus concorrentes. Isso é fundamental para sua funcionalidade, pois ele precisa entregar os elementos praticamente ao local de montagem, já que, uma vez no solo, eles exigiriam apenas um movimento mínimo para acomodá-los. Essas pistas podem ser temporariamente adaptadas para cada serviço, e suas características as tornam teoricamente "transportáveis" para os locais mais convenientes e estratégicos dentro dos mesmos locais de geração.

Por trás do projeto não estão grandes fabricantes de aeronaves comerciais como Boeing e Airbus, nem a Lockheed , uma empresa militar. É um grupo privado — a Radia — com grandes fundos de investimento por trás, ancorado nos Estados Unidos, especificamente em Boulder, Colorado. Ela atua há uma década não apenas em aeronaves, mas também em energia eólica de megageração, mas só revelou suas propostas concretas em março passado, durante o recente Paris Air Show. Seu gerente, Mark Lundstrom, um americano, dá uma excelente definição de suas premissas: "Engenheiros e desenvolvedores de produtos em todo o mundo não tentaram inventar coisas maiores porque sabem que elas não são transportáveis." Por essa razão, o trabalho da Radia anda de mãos dadas com o projeto Gigawind , que está decolando rapidamente.

Durante o evento em Paris, diversos parceiros foram anunciados. A Aciturri, empresa espanhola especializada em aeroestruturas leves, será responsável pelo projeto e construção da empenagem (cauda e asas) da aeronave . A Akaer Engenharia, empresa brasileira, será responsável pela pressurização e integração de sistemas. A Astronautics Corporation, empresa americana, trabalhará em toda a aviônica da aeronave. A Element Materials Technology, empresa britânica, é responsável pelos sistemas de combustível. A Ingenium Technologies, outra empresa americana, será responsável por todo o projeto de alta sustentação da aeronave. Outras empresas de alta tecnologia e capacidade, como a italiana Leonardo, a Magroup, que trabalha com trens de pouso, a Magnaghi Aerospace, a Aernnova e a AFuzion, já se dedicam ao tema há algum tempo, e outros centros de pesquisa certamente se unirão para desenvolver este projeto que, mais do que uma aventura, está se tornando a solução para uma necessidade premente de desenvolvimento mais universal da geração de energia com fontes limpas e eficientes, como as gratuitas oferecidas pelo vento ou pelos raios solares, estes últimos menos eficientes.

Surge aqui um paradoxo . O vento depende do sol, que aquece a superfície irregular da Terra, fazendo com que o ar adquira temperaturas diferentes, resultando em pressões atmosféricas diferentes, cuja diferença produz correntes.

Para gerar essas novas quantidades de eletricidade, a energia eólica é mais eficaz do que a solar, pois opera 24 horas por dia, embora o vento também não seja constante e as turbinas eólicas não possam ser instaladas em áreas urbanas. Estas são barulhentas, mais caras e geralmente estão localizadas em locais remotos que exigem longas linhas de transmissão, mas são muito mais produtivas e se tornarão ainda mais se os aviões chegarem com as novas pás extragrandes que as tornariam quase indispensáveis.

Por enquanto , os moinhos de vento elétricos são limitados, e sua importância dependerá do pouso do Windrunner ou de dispositivos similares que sobrevoem as limitações terrestres. Esses avanços também dependerão das novas funções de um mundo que cada vez mais pensa e opera por meio de máquinas, que também precisam de alimentos para funcionar e cuja escassez já é previsível.

José Clopatofsky - Diretor da MOTOR

*Com informações da Radia, Primeweb, Aerosociety.com, Aviation2z.com, Antonov e Boeing.