GE Aviation conclui testes do turbofan Passport alimentado com 100% SAF, em 30.05.21

A GE Aviation anunciou a conclusão dos testes de seu motor turbofan Passport alimentado com 100% SAF (Sustainable Aviation Fuel – combustível de aviação sustentável), reportando “com satisfação” que o projeto é capaz de operar na alternativa de baixo carbono mesmo em alta concentração (sem perda de performance).

O motor turbofan Passport é a tentativa da GE de oferecer produto e ter posição de mercado no segmento de motor para aviação executiva de longo alcance à medida que as tendências mundiais se voltam para alternativas sustentáveis ​​e de baixo carbono, ostentando melhor eficiência de combustível, confiabilidade e simplicidade em comparação aos motores atuais, de geração tecnológica anterior.

O combustível de aviação sustentável (SAF) já fez incursões na indústria em geral, mas raramente em concentração (na mistura com combustível convencional fóssil – Qav) superior ao limite de mistura atual determinado por regra ASTM de 50%. A maioria dos abastecimentos com SAF atualmente no mercado é metade baseada em combustível de petróleo, JET-A/A-1 (QAv) tradicional, e a outra metade por combustível sintetizado, de fonte renovável de variadas naturezas (base).

O caminho à frente da indústria está claramente tendendo à neutralidade de carbono em toda a aviação, com o SAF representando a maior parte das reduções de emissões de carbono de médio prazo. Assim, fabricantes entendem que estarem “prontas” para o uso de combustível 100% SAF (SAF “puro”) logo se tornará uma necessidade para os proprietários e operadores de jatos executivos em todo o mundo.

Embora a tecnologia por trás da mudança seja bastante simples e simplificada, o já histórico padrão de abundância de cautela e foco na segurança comprovada resulta em baterias de testes rigorosos antes de uma liberação de um motor para serviço alimentado por SAF, e maior concentração ou integralmente.

A GE Aviation diz que o Passport funcionou perfeitamente com o HEFA-SPK, o SAF mais amplamente disponível em uso geral. Suas matérias-primas básicas geralmente vêm de óleos usados ​​da indústria alimentícia, permitindo que os refinadores girem óleo metafórico a partir dos resíduos.

Os testes
A GE Aviation concluiu recentemente o primeiro teste bem-sucedido de seu motor de aviação executiva de longo alcance Passport usando 100% combustível de aviação sustentável (SAF). Os testes de solo foram realizados com um motor ao longo de duas semanas, em março, na base de operações de teste da GE Aviation em Peebles, no sul de Ohio (EUA).

O tipo de SAF usado nos testes, HEFA-SPK (éster hidroprocessado e querosene parafínico sintético de ácidos graxos) é o SAF mais amplamente disponível atualmente e pode ser obtido de óleo de cozinha e outras gorduras, óleos e graxas residuais.

Os resultados dos testes preliminares mostraram que o motor funcionava de forma semelhante à operação com QAv (JET-A/A1) à base de petróleo.

Atualmente, o SAF aprovado para uso é uma mistura de combustível baseada em querosene de aviação fóssil – JET-A/A1 – e um componente SAF, com um limite máximo de mistura de 50%. A ASTM International, uma organização que desenvolve padrões técnicos, ainda não qualificou o uso de combustível 100% SAF.

A GE Aviation está trabalhando com uma força-tarefa internacional para padronizar as especificações do setor, apoiando a adoção de combustível 100% SAF 100% como substituto “puro” – substituição “pura e simples” (drop-in).

“Como nossos testes mostram, o motor Passport, como todos os motores GE, pode operar com combustível de aviação sustentável aprovado hoje e no futuro. Nossos clientes podem ter certeza de que o [Bombardier] Global 7500 motorizado com o Passport pode ajudar a atingir suas metas de sustentabilidade para reduzir as emissões de CO₂ em vôo, graças às tecnologias mais eficientes do Passport em comparação com motores de jatos executivos da geração anterior e à capacidade de operar com combustíveis de baixo carbono”, disse Melvyn Heard, gerente geral da GE no programa de motores Passport. Melvyn disse que o desempenho do Passport em 100% SAF “não foi surpresa para nós” e foi feito mais para demonstrar essa capacidade aos clientes. “Não vemos limitações no motor”, queimando 100% SAF, falou Melvyn.

A GE Aviation está ativamente envolvida na avaliação e qualificação do SAF desde 2007. O SAF pode ser feito de uma variedade de substâncias, mas, comparado aos combustíveis fósseis, o uso de matérias-primas e processos alternativos para SAF reduz as emissões de CO₂ do ciclo de vida durante a produção, processamento e distribuição.

Este é o mais recente de uma série de testes de combustível 100% SAF pela GE e a CFM International, uma fabricante de associação 50%-50% entre a GE e a Safran Aircraft Engines. Outros testes com 100% SAF em 2021 incluíram voar com 100% SAF em um dos dois motores LEAP-1B em um Boeing 737MAX- 8 operado pela United Airlines, testes de solo e pilotagem de um Airbus A319NEO com 100% SAF alimentando um dos motores LEAP-1A, e pilotando o Boeing ecoDemonstrator com 100% SAF. Um Boeing 777F da FedEx com motores GE90 voou com 100% SAF em 2018 como parte do programa ecoDemonstrator da Boeing.

O motor Passport da GE, que entrou em serviço em 2018, tem consumo de combustível 3% menor em comparação com outros motores o na classe de empuxo de 18.000 lbf. e consumo de combustível 17% menor em comparação com o motor GE CF34-3. Possui compressor com disco-rotor com palhetas de alta eficiência, combustor (câmera de combustão) de queima rica, sistema de turbina patenteada e misturador de alta eficiência.

Melvyn disse que o motor tem um consumo específico de combustível de 2 a 3% melhor do que os novos motores comparáveis ​​que chegarão ao mercado nos próximos anos e que há espaço para crescimento em termos de aumentos futuros de desempenho. “O motor está pronto para crescer”, disse Melvyn, para emendar: “Ainda temos capacidade que ainda não liberamos completamente no motor”.

Até o momento, os motores Passaport da frota em serviço do jato executivo de cabine larga ultralongo alcance Bombardier Global 7500 alcançou mais de 80.000 horas de vôo e 30.000 ciclos com uma taxa de confiabilidade de despacho superior a 99%. E é esperado que esse número cresça para 100.000 horas de vôo até o final do ano, com a liberação de restrições pela pandemia de Covid. “Finalmente estamos vendo as pessoas utilizarem as pernas [distâncias cf. capacidade de alcance] deste [Global 7500] como foi projetado para fazer”, disse Melvyn, observando que um operador voou sem escalas de Sydney para Detroit em 2019, uma distância de 8.255 MN, e que essas viagens estão novamente se tornando mais comuns.

A confiabilidade de despacho é aprimorada por meio da inscrição substancial de clientes Global 7500 no programa de serviços de motores da da GE OnPoint e do sistema de monitoramento de saúde e uso do Passport, que pode transmitir dados em tempo real para os centros de monitoramento da GE em Cincinnati, Ohio e Xangai, e que permite os operadores baixar dados assim que a aeronave retornar à base.

Melvyn observa que a GE tem 30.000 motores combinados em diagnóstico e que “nos dá a amplitude de criar essas ferramentas [de monitoramento de manutenção].

O turbofan Passport foi recentemente selecionado para testar combustão de hidrogênio. Em fevereiro de 2022, a CFM juntou-se à Airbus para anunciar um novo programa de demonstração de hidrogênio com testes em solo e em vôo a serem realizados no final desta década. A CFM modificará o combustor, o sistema de combustível e os controles do motor para funcionar com hidrogênio. Os testes de vôo serão realizados a bordo de um banco de testes Airbus A380 equipado com um pilone adicional para instalação do motor Passport.

Melvyn acredita que uma combinação de design de motor avançado, como do Passport, e de combustíveis alternativos, como SAF e hidrogênio, será necessária para atingir a meta geral da GE e da CFM de melhorar a eficiência em 20%. “O motor [Passport] tem sido o núcleo de todos os [nossos] novos programas de desenvolvimento” em cooperação com a CFM, incluindo open fan (“ventilador” aberto), núcleo compacto e propulsão a hidrogênio, disse Melvyn. [EL] – c/ fontes