Motores elétricos têm potência triplicada para equipar grandes aviões

Redação do Site Inovação Tecnológica - 05/11/2021

Empresa triplica potência de motores elétricos para equipar grandes aviões

Protótipo do motor elétrico supereficiente, que mede 207 mm de diâmetro e 250 mm de comprimento.
[Imagem: H3X]

Propulsão elétrica

Uma empresa emergente dos EUA afirma ter descoberto um modo de triplicar a potência de um motor elétrico.

Os três engenheiros fundadores da H3X afirmam que seu novo motor será suficiente para passar qualquer avião para uma versão elétrica.

Segundo as diretrizes da Agência de Projetos de Pesquisa Avançada em Energia (ARPA-E) dos EUA, um sistema de propulsão elétrica de uma aeronave comercial equivalente a um Boeing 737 deve fornecer uma densidade de potência contínua de 12 kilowatts por quilograma (kW/kg). Para comparação, os motores elétricos atuais chegam no máximo a 4 kW/kg.

Segundo a empresa, porém, a densidade de potência do seu novo motor, chamado HPDM-250, atinge impressionantes 13 kW/kg, o que seria suficiente para eletrificar toda a aviação.

Supermotor elétrico

O HPDM-250 é mais do que um motor, compreendendo, além do motor elétrico propriamente dito, uma caixa de câmbio e todo o sistema eletrônico de potência, tudo em um pacote pesando apenas 15 kg.

"Ele apresenta o mais alto nível de integração do mercado, possibilitado por nossas metodologias de design holísticas baseadas em primeiros princípios e expertise multidisciplinar em eletrônica de potência e máquinas elétricas," afirma a empresa.

Com uma eficiência de pico combinada de 95,7%, o motor pode ir a até 20.000 rpm, com torque contínuo de 95 Nm e pico de 120 Nm.

Segundo os empreendedores, o motor é fruto de uma série de inovações, compreendendo:

Otimização do projeto eletromagnético
Jaqueta de resfriamento sinergística impressa em 3D
Bobinas de estator de cobre ultrapuro impressas em 3D
Sistema mais robusto de tolerância a falhas
Redução da resistência térmica
Eletrônica de potência SiC de alta frequência

O motor é na verdade uma unidade totalmente integrada.
[Imagem: H3X]

Aviões e outros veículos elétricos

Dadas as limitações das baterias, a equipe acredita que o motor poderá impulsionar grandes aeronaves comerciais elétricas em voos por percursos de até 1.600 km.

"Com 13 kW/kg contínuo, o HPDM-250 excede os requisitos do ARPA-E e é pelo menos 3 vezes melhor do que os sistemas atuais. É uma mudança radical na tecnologia de propulsão elétrica e remove uma das principais barreiras que bloqueiam a comercialização generalizada de aeronaves elétricas," escreveu a empresa.

Mas o propulsor também poderá ser usado em qualquer outra aplicação onde o peso é importante, incluindo carros e barcos elétricos.

Agora é esperar que os novos motores elétricos supereficientes sejam avaliados por equipes independentes e sejam colocados à prova em protótipos reais.