eVTOLs: a real sobre os “carros voadores”
Não está nada pronto para a estreia ainda, mas o esforço para a construção de protótipos viáveis e da infraestrutura necessária é real. O bastante para levar a crer que agora vai: essa nova modalidade de aviação, mais barata e 100% elétrica, tem tudo para virar realidade em poucos anos. Entenda os progressos dessa tecnologia – e os desafios que ela ainda tem pela frente.
Texto: Alexandre Carvalho | Design: Carlos Hara
117 horas. É o que leva para assistir quatro séries de quatro temporadas cada uma – o bastante para um ano, basicamente. E é também o tempo que os paulistanos gastam no trânsito. Na cidade com a maior frota de veículos do Brasil, o motorista perde em média 117 horas de existência preso em congestionamentos. Veja bem, esse é só o tempo extra acrescido aos seus deslocamentos normais por conta de ficar entre o ponto-morto e a primeira marcha do carro.
Mas tudo indica que em poucos anos muita gente vai poder evitar esse teste de paciência, ao menos de vez em quando. E esse milagre virá do céu.
Pense no seguinte cenário: você agenda, por aplicativo, um voo urbano que o leve de um ponto próximo da sua residência ao aeroporto fora do município – ou a uma reunião do outro lado da cidade. Vai de Uber ao ponto de decolagem, um trajeto curto, e a partir dali sobrevoa ruas e avenidas abarrotadas. Isso numa aeronave silenciosa e movida a energia limpa. Ela pode até ser autônoma, como um drone com passageiros. E assim um trajeto que facilmente levaria uma, duas, três horas é coberto na casa dos minutos.
Claro, existem helicópteros para agilizar deslocamentos rápidos assim. Mas, além de barulhentos e poluentes, eles são caros. Voar num deles pode exigir uns tantos milhares de reais, dependendo da distância. Não será assim com os eVTOLs.
Para quem não está familiarizado com o termo em inglês (sigla que significa “pouso e decolagem vertical à base de eletricidade”), um eVTOL é o que o noticiário tem anunciado como “carro voador”. Só que de carro ele não tem nada. Tanto que não é para uso pessoal e, se você não tiver brevê de piloto, não vai poder “dirigir” um. Esqueça a ideia de estar dentro de um automóvel e, diante do primeiro semáforo vermelho, começar a voar com ele.
Viajar num eVTOL será muito mais barato do que num helicóptero porque prevê uma manutenção bem mais simples, mas principalmente por uma diferença quanto à fonte de energia. Enquanto o helicóptero tem motor a combustão de querosene, um eVTOL, como diz o “e” da sigla, é elétrico, movido a bateria. A recarga vai custar bem menos do que encher um tanque de helicóptero. O próprio preço da aeronave tende a ser bem inferior: a Eve, subsidiária da Embraer, anunciou que seu eVTOL vai custar em torno de US$ 3 milhões. Já um helicóptero de primeira linha não sai por menos de US$ 10 milhões.
A expectativa das empresas que estão investindo em mobilidade aérea urbana é de que pegar um eVTOL para ir da região central de São Paulo, por exemplo, para o aeroporto de Guarulhos custe no máximo o dobro do que já se paga para ir de Uber – a rapidez de cada deslocamento permitiria várias viagens por hora, aí o preço cai. Ou seja, não seria uma opção só para abonados. Com o crescimento da demanda e o desenvolvimento de baterias mais econômicas, a tendência é que os voos de eVTOL fiquem cada vez mais acessíveis. Para o cidadão classe média, não será uma alternativa para o dia a dia, mas pode ser para um deslocamento mais complexo ou uma ocasião especial. Sem ter de esvaziar a conta bancária.
Outra diferença é o que chega aos seus ouvidos. Uma característica do eVTOL é o baixo nível de ruído. O Maker produz 45 decibéis ao atingir o solo, equivalente ao som suave de um chuvisco. Já o ruído de um helicóptero se aproxima dos 100 dB, o mesmo nível de uma motosserra, capaz de provocar danos à audição. Ou seja: a existência de diversas bases de pouso e decolagem não seria um estorvo para as cidades.
Por que agora?
Ok, nessa projeção que você viu até agora é tudo muito bonito, mas faz tempo que a gente lê sobre “carros voadores”, e nada de eles darem as caras. A Super mesmo já havia feito uma matéria de capa sobre o assunto em 1999 – referindo-se a um modelo semelhante aos protótipos de hoje, mas impulsionado por motor a combustão. Por que estamos voltando a falar deles em 2022, então?
Afinal, não parece simples. As baterias, por exemplo, ainda precisam evoluir sua tecnologia para dar maior autonomia de voo ao eVTOL. Também precisam recarregar rapidamente para o caso de termos um tráfego significativo de aeronaves. E, se no mundo das quatro rodas aqui no chão já existem rodovias, postos de combustível a poucos quilômetros de distância, regras e até radares de fiscalização, isso tudo tem de ser construído para o eVTOL. Mas o tempo passou e o momento nunca foi tão promissor.
Porque nos últimos anos houve uma aceleração inédita nos trabalhos de tudo o que envolve o eVTOL. E a previsão para o início da atividade comercial com ele não é mais questão de décadas. Esta reportagem ouviu porta-vozes da Embraer, da Gol e da Azul – companhias com projetos bem encaminhados nesse segmento – e descobriu um consenso no que diz respeito à aurora desse mercado: algo entre 2025 e 2026.
O negócio da Eve é mobilidade aérea urbana. Por isso, a startup estuda todo o ecossistema necessário para viabilizar o eVTOL como alternativa em deslocamentos dentro da cidade – ou em distâncias um pouquinho maiores. E isso envolve soluções de tráfego específicas para essa aeronave, uma rede de pontos de decolagem e pouso, identificação de rotas com maior potencial para atrair passageiros… Não faltam variáveis.
A Eve já publicou estudos de mobilidade aérea para a cidade do Rio de Janeiro, Miami e Londres. Na capital fluminense, simulou, com helicóptero, voos que seriam feitos em eVTOL, para analisar a viabilidade das rotas.
O modelo de negócio da Eve implica muita demanda para garantir a sustentabilidade financeira. Para Stein, não há por que duvidar. O executivo acredita que o Brasil tem um potencial maior para o eVTOL que o de muitos países desenvolvidos. E nossas deficiências na infraestrutura rodoviária tem parte do “mérito” para que seja assim. “Na Flórida, se você quer ir de Miami para Orlando com seu carro, há duas autopistas de cinco faixas cada uma. Já no Brasil, você chega no Recife e quer ir para João Pessoa, duas capitais próximas, e precisa enfrentar uma estrada precária, mal iluminada. Fora o trânsito que rodovias mal planejadas produzem. Outro dia voltei de Juqueí [litoral norte paulista] para São Paulo e levei sete horas, um trajeto que não costuma demorar três. Se fosse com eVTOL, seria algo em torno de 40 minutos.”
Desde maio, a Eve está listada na Bolsa de Valores de Nova York com um detalhe que chama atenção: seu valor de mercado é superior ao da própria Embraer: US$ 1,65 bilhão contra US$ 1,6 bilhão. “São métricas diferentes”, explica Stein. “Vemos outras startups com valores bem altos, e o mercado está com um apetite enorme para o eVTOL.” Vale lembrar, também, que a Embraer é dona de 90% das ações da Eve.
Em julho, a companhia apresentou pela primeira vez, na feira Farnborough Airshow, no Reino Unido, a cabine de seu eVTOL – com espaço para um piloto e quatro passageiros. Os visitantes também puderam ver detalhes da parte externa por meio de um recurso de realidade aumentada. Com asa e cauda semelhantes às de um pequeno avião, o modelo da Eve terá oito rotores fixados ao redor das asas. Antes, em fevereiro, a empresa formalizou o pedido de certificação de sua aeronave junto à Anac, a Agência Nacional de Aviação Civil. Esse processo deve adiantar a aprovação no exterior, com a FAA (órgão regulatório dos EUA, que serve de referência para os demais países). A expectativa da startup é conseguir a certificação americana em 2025.
Até julho deste ano, a Eve já tinha recebido 2 mil encomendas de seu veículo aéreo. Para comparar: em 53 anos de existência, a Embraer vendeu 8 mil aviões. O eVTOL ainda nem está pronto e já pode começar com 25% disso. Tal volume torna a Eve uma das potenciais gigantes desse mercado. A previsão é de que a aeronave esteja pronta para operar em 2026.
Entre as companhias aéreas, a Gol e a Azul já têm planos sólidos para incluir eVTOLs às suas frotas – tal como boa parte das grandes mundo afora. Mas as brasileiras preferiram modelos de outras fabricantes em vez de fechar com a Embraer. Vejamos por quê.
Na base da parceria
O eVTOL da Gol será o VA-X4, criado pela empresa britânica Vertical Aerospace. É um modelo capaz de transportar até quatro passageiros e um piloto. A inspiração para que a Vertical fabricasse eVTOLs, coincidentemente, tem relação com o Brasil. Seu fundador, Stephen Fitzpatrick (conhecido como o “Elon Musk britânico”), era dono de uma escuderia de Fórmula 1, a Manor Racing. E foi no trânsito paulistano, quando tentava chegar ao Autódromo de Interlagos, que o megaempresário teve a ideia de construir uma aeronave que pudesse voar por cima daquele congestionamento, mas sem o barulhão dos helicópteros que circulam no entorno de um Grande Prêmio.
A Vertical é a fabricante, porém a Gol vai adquirir suas aeronaves elétricas por meio de uma empresa especializada em leasing, a irlandesa Avolon, tradicional parceira de negócios da companhia brasileira – ela compra aviões e aluga para aéreas, como a Gol. Essa proximidade com a arrendadora teve um papel decisivo na escolha do modelo.
Em setembro de 2021, a Gol assinou um protocolo de intenções de aquisição ou arrendamento de 250 dessas aeronaves. “Fizemos o acordo com a Avolon porque ela resolveu priorizar a eletrificação nos aviões com que trabalha, um processo de descarbonização, que é importante para nós também”, explica Sérgio Quito, conselheiro de Segurança e de Operações da Gol. O investimento em eVTOLs faz parte de uma estratégia da empresa brasileira para atingir a neutralidade de carbono até 2050.
Segundo Quito, um protótipo do modelo da Vertical fará seu primeiro voo agora em setembro, no Reino Unido. A expectativa é de ter quatro voando já em 2024.
A Azul, por sua vez, optou pelo eVTOL da Lilium, construtora alemã, e ano passado fez o anúncio de encomenda de 220 aeronaves, um modelo relativamente grande, para seis passageiros. É que o plano da Azul não é pela mobilidade urbana, mas pela conectividade regional, o que significa voar distâncias maiores, com mais gente. “Não estamos falando de ir da Faria Lima para a Paulista [avenidas importantes de São Paulo], mas da possibilidade de sair da Paulista e ir para Ilhabela, de sair do Rio de Janeiro e ir para Búzios… Conectar as grandes capitais com seu entorno”, explica Fabio Campos, diretor de Relações Institucionais da Azul.
Justamente porque pensa em viagens mais longas, a empresa investe numa aeronave com maior autonomia de voo que a da Eve. Enquanto a da subsidiária da Embraer está prevista para alcançar 100 km, a da Lilium promete chegar a 250 km. E seu modelo tem um aspecto bem diferente da maioria dos seus pares. Os outros lembram um tipo de helicóptero pelas hélices; já o da Lilium sobe, desce e avança com projeção a jato. São 36 miniturbinas elétricas, que operam de forma independente.
Só falta… tudo
Para que os eVTOLs se transformem em uma realidade comercial, porém, não basta que os atuais protótipos se tornem aeronaves prontas e certificadas. É necessário que uma série de outros fatores caminhe no mesmo ritmo.
Estamos falando, principalmente, de controle de tráfego aéreo específico para eVTOLs, além de pontos de decolagem equipados com sistema de carregamento rápido para a bateria (como aqueles que existem nos shoppings para carros elétricos). E também passa por questões mais triviais. Por exemplo: quais qualificações o piloto deve ter? Por ora, a ideia é que sejam pilotos de helicóptero ou de avião, que frequentem cursos para comandar eVTOL.
A Anac, órgão regulador da aviação no Brasil, mantém um grupo de estudos com as companhias envolvidas, para que as certificações sigam em paralelo com o desenvolvimento das aeronaves. O objetivo é que tudo fique pronto mais ou menos ao mesmo tempo. Ou seja, não são só as empresas que querem acelerar o início desse mercado. Governos e órgãos certificadores estão juntos nesse sentido.
Por exemplo, quando o assunto é a gestão dessas aeronaves no ar, quem manda no Brasil é o Decea, Departamento de Controle do Espaço Aéreo, que pertence à Força Aérea. O órgão também possui um grupo de estudos voltado ao assunto, que busca viabilizar o tráfego das aeronaves elétricas. Sérgio Quito, da Gol, aponta que, no início, o controle do espaço aéreo deve funcionar como o que existe hoje, por voz, partindo de comandos de uma torre. Mas, no futuro, essa gestão será mais sofisticada. “Existe tecnologia para o próprio equipamento reportar sua localização de forma automática, e ter respostas automáticas também.”
No caso da infraestrutura para decolagem e pouso, metrópoles como São Paulo têm a vantagem de possuir muitos helipontos, que podem ser adaptados para receber eVTOLs. Esse ajuste significa principalmente ter uma estrutura de carregamento da bateria. A ideia que prevalece, no entanto, é de construir pontos específicos para essa operação: os vertiports.
O primeiro do mundo, chamado Air One, ficou pronto em abril, em Coventry, a oitava maior cidade britânica. A estrutura fica próxima a uma estação ferroviária, já pensando em como um hub integrado para eVTOLs pode desafogar o trânsito nas estradas. A Urban-Air Port, responsável pelo projeto, aposta em modelos flexíveis de vertiport, que possam atender a necessidades diferentes: além do táxi aéreo de passageiros, pretende receber drones autônomos de entrega e até servir para operações militares.
Sérgio Quito explica que os vertiports precisam ter um quadrado com, pelo menos, uma vez e meia de área em relação à envergadura do eVTOL – algo complexo de definir no momento, já que os protótipos são bem diferentes uns dos outros e ainda estão em desenvolvimento.
Uma nova forma de deslocamento
A Eve, da Embraer, projetou um modelo de operação de eVTOL para mobilidade aérea urbana. Confira, na galeria abaixo, como podem ser seus deslocamentos futuros.
Show me the money
O estudo das rotas precisa levar em consideração o potencial comercial: que deslocamentos as pessoas teriam maior interesse de fazer para ganhar tempo? Afinal, estão todos nessa pelo dinheiro. Mas o contexto viário local não pode ficar em segundo plano. Não adianta um vertiport estar num determinado ponto do centro de uma capital se for uma área com tradição de congestionamentos. O cliente levaria muito tempo para chegar ao vertiport, e o ganho de tempo iria para o espaço.
“Trabalhamos com o MIT [Instituto de Tecnologia de Massachusetts] para desenvolver uma ferramenta que usa dados de celular de modo a descobrir por onde as pessoas estão se movimentando na cidade”, diz André Stein, da Eve. “Assim, ajudamos a entender qual seria a melhor malha de rotas nessa mobilidade urbana, com base em dados econométricos, em censo e nos smartphones… É uma forma de determinar onde ficariam os vertiports, o volume de eVTOLs que cada cidade comportaria…” A empresa estima que o Rio de Janeiro, por exemplo, tem potencial para uma frota de até 240 dessas aeronaves.
Por tudo isso, o desenvolvimento de um ecossistema com vertiports bem localizados e com pontos de recarga rápida é fundamental para que esse prazo de 2025, 2026 seja atingido. “Será uma quebra de paradigma, mas nem sempre as regras precisam partir do zero”, diz Fabio Campos, da Azul. “A Easa [Agência Europeia para a Segurança da Aviação] decidiu partir para uma regulamentação totalmente nova, exclusiva para eVTOL. Já a FAA [dos EUA] vai juntar um pedaço da regulamentação de helicóptero com um da regulamentação de avião, e então somar com a parte da eletricidade.”
Sempre a bateria…
Falando em eletricidade, a bateria é um dos desafios no desenvolvimento dessas aeronaves – mesma dificuldade que adiou, e ainda adia, a expansão dos carros elétricos. Para um eVTOL, as baterias precisam ser de altíssima voltagem, o que complica a recarga.
Um carro elétrico da Tesla, por exemplo, costuma ter bateria de 400 volts. Por conta disso, ele leva 40 minutos numa estação de recarga rápida para completar 80% da bateria (a partir desse ponto acontece como nos celulares: chegar aos 100% leva um tempo exponencialmente maior). E, claro: quanto maior a voltagem, maior o intervalo necessário para completar o “tanque”. “No eVTOL, estamos falando de baterias de 800 volts. Não é tão simples”, afirma Sérgio Quito.
A demora para a recarga é um empecilho. Os voos de eVTOL só seriam comercialmente viáveis se a aeronave passar o dia todo voando – como acontece com os aviões das companhias aéreas, que passam 11 horas por dia no céu. Mas novas pesquisas podem ajudar nessa área. Por exemplo: uma equipe da Universidade Estadual da Pensilvânia (Penn State) pesquisa um sistema que permitiria recarregar um eVTOL em cinco minutos, com potência suficiente para um voo de 80 km – uma boa distância para a mobilidade aérea urbana.
O modelo, de acordo com os cientistas, poderia suportar 2 mil ciclos de carga antes de degradar-se – versus 500 da bateria de um iPhone, por exemplo. Parece muito, mas ainda é pouco. Um eVTOL que fizesse 20 voos por dia teria de trocar de bateria a cada três meses, o que pode tornar a operação mais cara do que aquilo que as pessoas pretendem (ou podem) pagar.
Você usaria?
Com tanto ainda a pensar e implementar de infraestrutura, tecnologia e certificação, o maior desafio para que o eVTOL se torne uma realidade talvez não esteja nesses aspectos, que evoluem cada vez mais rapidamente. Porta-vozes das empresas envolvidas com o negócio concordam que a aceitação dos clientes é o grande trunfo para o mercado emplacar. É preciso que as pessoas adquiram o hábito de viajar nesses híbridos de helicóptero e avião, que achem compensador o custo para driblar o trânsito e, principalmente, se sintam seguras.
“A aceitação da comunidade é que vai garantir essa escala que torna a mobilidade aérea urbana uma opção viável, para não ser alternativa só para vip que vai gastar milhares de reais para ir de um ponto A para um ponto B”, afirma Stein.
Essa possível rejeição do público também é o que torna as empresas ainda cautelosas quando se fala em eVTOL autônomo, sem piloto. A tecnologia mesmo não seria uma complicação. “Essas aeronaves já nascem autônomas”, afirma Sérgio Quito. “Visitei uma estação de telemetria na qual o profissional tem os mesmos controles que ficam dentro do eVTOL. Desse ponto a distância, ele já consegue pilotar o eVTOL como se fosse um drone. Do ponto de vista tecnológico, não teria problema, mas bate na questão da aceitação pública. Nós não estamos preparados para isso.”
A comparação com o carro autônomo é um bom precedente para essa constatação. Uma pesquisa do instituto Capgemini, da França, apontou que 73% dos entrevistados são reticentes quanto à segurança do automóvel sem motorista. Os pesquisadores concluíram que esse medo é o maior impasse para a aceitação da tecnologia. E, nesse caso, ainda estamos falando de um veículo que se desloca aqui no chão.
Por um céu mais limpo
Apesar de tudo o que falta resolver, os eVTOLs parecem mesmo uma realidade próxima. Se vai vingar, ainda não há como garantir. Mas o fato é que seria um passo importante também para o combate às mudanças climáticas.
Viagens de avião, como as conhecemos, são potências poluidoras. Sozinhas, elas representam 2% das emissões mundiais de dióxido de carbono (CO2), de acordo com a Organização de Aviação Civil Internacional (OACI).
O problema é que não existe tecnologia vislumbrável para a eletrificação dos voos de longa distância (nem de média) – precisaríamos de tantas baterias que a energia produzida por elas não bastaria para tirar do chão um avião elétrico de grande porte, uma impossibilidade lógica.
O jeito, nesse caso, é tentar uma combustão mais limpa, com o uso de biocombustíveis. No ano passado, uma lei criou no Brasil um programa para incentivar o uso de bioquerosene na aviação civil. Produzido a partir de óleos vegetais, gordura animal, resíduos urbanos e outras biomassas, ele pode ser misturado com o querosene de aviação comercial, o que já diminui a emissão de poluentes.
Seja qual for a tecnologia, o importante é que a descarbonização do ar se tornou um caminho sem volta no mundo das viagens aéreas. Que venha numa velocidade supersônica.
AS FABRICANTES
Num mercado dominado por startups (afinal, estamos falando de tecnologias inovadoras), o Brasil também tem uma representante de peso entre as empresas que vão concorrer por esse mercado. Conheça as principais.
Lilium
Com sede na Alemanha, a Lilium foi fundada em 2015 e desenvolve um eVTOL capaz de transportar seis passageiros mais um piloto. Diferente dos modelos que se assemelham a um helicóptero, seu Lilium Jet funciona com propulsão a jato, proporcionada por 36 miniturbinas. Entre diversos clientes no mundo, é a fornecedora da brasileira Azul, que encomendou 220 eVTOLs da empresa, um investimento estimado em R$ 5,2 bilhões.
Joby
Assim como a Lilium, a americana Joby recebeu investimentos significativos há dois anos, o que a colocou na dianteira quanto ao desenvolvimento de seu eVTOL, um modelo com seis rotores, capaz de transportar quatro passageiros, previsto para ser lançado ainda em 2024.
A empresa contou com o apoio da Nasa em seus testes de ruído. E os resultados surpreenderam: a uma altitude de 500 metros, a aeronave só podia ser percebida com um nível de ruído de 45,2 dB – algo quase equivalente ao silêncio.
Vertical Aerospace
A empresa de Stephen Fitzpatrick (o “Elon Musk britânico”) é a fornecedora da Gol, com quem tem um acordo para entregar 250 eVTOLs. É metade da encomenda que a Avolon, uma companhia de leasing, fez para a Vertical (o restante das aeronaves vai para a American Airlines e a Virgin Atlantic). Seu modelo, VA-X4, é uma aeronave com oito motores elétricos e com cabine para quatro passageiros mais um piloto.
Volocopter
Considerada pioneira em projetos de eVTOL, essa empresa alemã começou a fazer demonstrações com um protótipo ainda em 2011. Com 18 motores elétricos, seu VoloCity, projetado para levar dois ocupantes, teve uma encomenda de 150 unidades da Geely, grande fabricante de automóveis na China. A empresa agora trabalha em outros modelos de eVTOL, como um específico para entregas de mercadorias, o VoloDrone.
Archer
No final de julho, a americana Archer anunciou estar em fase final de testes de voo de seu eVTOL, chamado Maker, um modelo com 12 motores elétricos. Essas avaliações tinham como objetivo analisar o comportamento da aeronave em vento cruzado e nos sistemas de controle de voo. Projetado para viajar distâncias curtas, esse modelo bem silencioso (também na casa dos 45 decibéis) tem previsão de lançamento para 2024.
Eve
Subsidiária da Embraer, a startup brasileira não se limita ao desenvolvimento de um eVTOL. Também é uma das empresas mais comprometidas no mundo com a criação de um ecossistema que viabilize o mercado de mobilidade aérea urbana: já realizou estudos nesse campo para o Rio de Janeiro, Miami e Londres, e faz parte de consórcios voltados a esse tema em outros países, como Austrália e Japão.
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