Dissertação

Hydrogen aircraft conceptual design and life cycle assessment EVALUATED

O setor da aviação é atualmente responsável por aproximadamente 2,4% das emissões antrópicas de CO2 para a atmosfera. Tais emissões são inerentes à combustão de combustíveis à base de hidrocarbonetos (atualmente utilizados pela indústria aeronáutica). Como contramedida, nos Acordos de Paris, definiu-se enquanto meta a redução do aquecimento global para 1,5 graus Celsius comparativamente aos níveis pré-industriais. O hidrogénio apresenta-se como uma forte alternativa aos combustíveis tradicionais, pois a sua combustão produz como produtos exclusivamente vapores de água e óxidos de nitrogénio (reduzindo até 90% as emissões de óxidos de nitrogénio quando comparado com combustíveis tradicionais). A fim de quantificar os impactos ambientais desta transição e avaliar as modificações que uma aeronave propulsionada a hidrogénio sofreria, é realizado um projeto conceptual de uma aeronave propulsionada a hidrogénio e, seguidamente, realiza-se uma avaliação do ciclo de vida da produção de ambos os combustíveis mencionados. Uma avaliação económica dos diferentes combustíveis foi também realizada. Relativamente à configuração da aeronave propulsionada a hidrogénio concluiu-se que esta aeronave teria um peso máximo à descolagem 3,37% inferior à aeronave de referência (Boeing 737-800) no entanto, de forma a acomodar os tanques criogénicos, o comprimento total da aeronave seria 22,56% superior à aeronave de referência. Do ponto de vista ambiental é possível concluir que a implementação de hidrogénio enquanto combustível alternativo para a aviação levaria a uma diminuição das emissões de gases nocivos para a atmosfera. Particularizando para a utilização de hidrogénio verde, seria possível reduzir as emissões de CO2-eq até 90,9% comparativamente aos combustíveis tradicionais.
Projeto conceptual de uma aeronave, Ciclo de vida, Tanques criogénicos, Hidrogénio

julho 4, 2022, 14:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Inês Esteves Ribeiro

Área Científica de Tecnologia Mecânica e Gestão Industrial

Professor Auxiliar

ORIENTADOR

Frederico José Prata Rente Reis Afonso

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar