Como funciona o carro aéreo

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Os carros aéreos poderiam tornar os preços da gasolina como esses uma lembrança? - Veja fotos de veículos com combustível alternativo. Imagens Tetra / Getty Images

A gasolina já é o combustível do passado. Pode não parecer assim à medida que vai enchendo seu caminho para o trabalho, mas o petróleo usado para produzi-lo está gradualmente acabando. Também polui o ar que está se tornando cada vez mais prejudicial à saúde, e as pessoas não querem mais pagar os altos preços que as empresas de petróleo estão cobrando por ele. Os fabricantes de automóveis sabem de tudo isso e gastaram muito tempo e dinheiro para encontrar e desenvolver o combustível do futuro.

A busca continua, mas qual será esse combustível do futuro? Combustíveis prontos como o petróleo estão se tornando mais difíceis de encontrar e os fabricantes de automóveis estão se voltando para fontes de energia mais ecológicas, como as baterias. Essas baterias podem ser carregadas com energia e colocadas em um carro, onde essa energia pode ser liberada. Por melhor que essa ideia possa parecer, alguns fabricantes acham que o ar poderia se tornar uma fonte de energia ainda melhor.

Ar? À primeira vista, a ideia de dirigir um carro no ar parece boa demais para ser verdade. Se podemos usar o ar como combustível, por que pensar em usar outra coisa? O ar está ao nosso redor. O ar nunca acaba. O ar não é poluente. O melhor de tudo, o ar é gratuito.

-Infelizmente, o ar sozinho não pode ser usado como combustível. Primeiro, a energia deve ser armazenada nele, comprimindo o ar firmemente com um compressor de ar mecânico. Assim que o ar comprimido é liberado, ele se expande. Este ar em expansão pode ser usado, por exemplo, para acionar os pistões que acionam um motor. A ideia de usar ar comprimido para alimentar um veículo não é nova: os primeiros protótipos de um veículo movido a ar datam de meados do século 19º século, mesmo antes da invenção do motor de combustão interna.

Pelo menos um fabricante acha que está pronto para vender carros aéreos ao público americano. Se tudo correr bem, esses carros poderão estar disponíveis nos Estados Unidos relativamente em breve [fonte: Sullivan]. Nas próximas páginas, veremos essa tecnologia, os motivos pelos quais você pode querer usá-la - e alguns motivos pelos quais você pode não.

AirPod One da MDI e seu motor de ar comprimido, na sede da MDI perto de Nice, França. Lionel Cirroneau / AP Photo

-As leis da física determinam que gases não contidos preencherão qualquer espaço. A maneira mais fácil de ver isso em ação é encher um balão. A pele elástica do balão mantém o ar firmemente dentro, mas no momento em que você usa um alfinete para criar um orifício na superfície do balão, o ar se expande para fora com tanta energia que o balão explode. Comprimir um gás em um pequeno espaço é uma forma de armazenar energia. Quando o gás se expande novamente, essa energia é liberada para fazer o trabalho. Esse é o princípio básico por trás do que faz um carro aéreo funcionar.- -

Os primeiros carros aéreos terão compressores de ar embutidos. Depois de uma viagem rápida, você poderá levar o carro para casa, colocá-lo na garagem e ligar o compressor. O compressor usará o ar ao redor do carro para reabastecer o tanque de ar comprimido. Infelizmente, este é um método bastante lento de reabastecimento e provavelmente levará até duas horas para um reabastecimento completo. Se a ideia de um carro aéreo pegar, os postos de reabastecimento de ar estarão disponíveis em postos de gasolina comuns, onde o tanque pode ser reabastecido muito mais rapidamente com o ar que já foi comprimido. Encher o tanque na bomba provavelmente levará cerca de três minutos [fonte: Cornell].

É quase certo que os primeiros carros aéreos usarão o Motor de Ar Comprimido (CAE) desenvolvido pela empresa francesa Motor Development International (MDI). Os carros aéreos que usam este motor terão tanques que provavelmente conterão cerca de 3.200 pés cúbicos (90,6 quilolitros) de ar comprimido. O acelerador do veículo opera uma válvula em seu tanque que permite que o ar seja liberado em um tubo e, em seguida, no motor, onde a pressão da expansão do ar empurrará os pistões e girará o virabrequim. Isso produzirá energia suficiente para velocidades de cerca de 35 milhas (56 quilômetros) por hora. Quando o carro pneumático ultrapassa essa velocidade, um motor entra em ação para operar o compressor de ar interno do carro, para que ele possa comprimir mais ar durante o voo e fornecer potência extra ao motor. O ar também é aquecido quando atinge o motor, aumentando seu volume para permitir que o carro se mova mais rápido [fonte: Cornell].

Guy Negre da MDI mostra o protótipo do AirPod One em janeiro de 2009. Lionel Cirroneau / AP Photo

Uma grande vantagem de usar ar comprimido para acionar o motor de um carro é que um veículo de ar comprimido puro não produz poluição no tubo de escape. Mais especificamente, os carros de ar comprimido que provavelmente veremos em um futuro próximo não poluirão de forma alguma até que atinjam velocidades superiores a 35 milhas por hora. É quando o compressor de ar interno do carro entra em ação para atingir velocidade extra. O motor que opera este compressor de ar exigirá combustível que produzirá uma pequena quantidade de poluição do ar. Algum combustível (você pode usar biocombustíveis ecológicos ou combustíveis fósseis) também será usado para aquecer o ar conforme ele sai do tanque. Os mais novos motores de ar comprimido também oferecem aos motoristas a opção de usar combustíveis fósseis ou biocombustíveis para aquecer o ar que entra no motor. No entanto, esta tecnologia representa uma melhoria marcante em relação aos carros movidos por motores de combustão interna que produzem quantidades significativas de poluição em qualquer velocidade.

Os carros aéreos também são projetados para serem mais leves do que os carros convencionais. A construção de alumínio desses veículos manterá seu peso abaixo de 2.000 libras (907 quilogramas), o que é essencial para tornar esses veículos eficientes em termos de combustível e os ajudará a ir mais rápido por longos períodos de tempo.

Outra vantagem dos carros aéreos é que o combustível deve ser incrivelmente barato, uma consideração importante nesta era de preços voláteis do gás. Algumas estimativas dizem que os carros obterão o equivalente a 106 milhas (171 quilômetros) por galão, embora o ar comprimido provavelmente não seja vendido por galão. Uma estimativa mais significativa é que pode demorar até US $ 2 em eletricidade para encher o tanque de ar comprimido, embora você também precise de gasolina para alimentar o motor elétrico que comprime o ar durante a condução [fonte: Cornell].

Os próprios veículos também serão relativamente baratos. Zero Pollution Motors, que planeja lançar os primeiros carros aéreos nos Estados Unidos e estima um preço de etiqueta de cerca de US $ 17.800, o que tornaria esses carros acessíveis para compradores americanos preocupados com o orçamento [fonte: Max].

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Isso poderia acontecer com você em um acidente de carro aéreo? Clive Streeter / Getty Images

-Embora um carro aéreo não produza poluição ao funcionar com ar já comprimido em seu tanque, a poluição é produzida quando o ar é comprimido, tanto enquanto o carro está em movimento quanto durante o reabastecimento. Como mencionamos anteriormente, o compressor de ar do veículo provavelmente funcionará com gasolina, e esse gás vai produzir poluição quando queimado.

O compressor de ar do posto de gasolina provavelmente será movido a eletricidade. A produção dessa eletricidade pode ou não poluir, dependendo de como a eletricidade é gerada. Por exemplo, eletricidade movida a carvão pode produzir quantidades substanciais de poluição. Fontes mais limpas de eletricidade, como a energia nuclear ou hidrelétrica, resultarão em muito menos poluição. De acordo com o site Gas 2.0, um carro aéreo nos Estados Unidos criaria cerca de 0,176 libra de emissões de dióxido de carbono por quilômetro com base na mistura média de fontes de energia elétrica durante o reabastecimento. Em comparação, um Toyota Prius Hybrid, que combina um motor elétrico alimentado por bateria com um motor de combustão interna, gera cerca de 0,34 libras de dióxido de carbono por milha. Portanto, embora o carro aéreo não seja totalmente livre de poluição, ele ainda representa uma melhoria em relação a um dos carros híbridos mais populares do mercado [fonte: Nuccitelli].

A distância também pode se tornar uma desvantagem, dependendo de seus hábitos de viagem. A distância que um carro aéreo pode percorrer sem reabastecer é crucial porque muito poucos postos de gasolina terão bombas de ar comprimido disponíveis no início. Se você planeja usar seu carro aéreo apenas para viagens curtas - distâncias inferiores a 160 quilômetros - tudo bem. No entanto, a espera de uma a duas horas para que o compressor de ar embutido do carro comprima um tanque cheio de ar pode se tornar um problema em viagens pelo país. Zero Pollution Motors - o braço americano da MDI e a empresa mais propensa a produzir o primeiro carro aéreo para o mercado dos EUA - pretende ter um carro disponível em breve capaz de viajar entre 800 e 1.000 milhas em um tanque de ar mais 8 galões de gás [fonte: Cornell]. Os primeiros protótipos, no entanto, percorreram distâncias próximas a 120 milhas - bom o suficiente para seu deslocamento diário, mas não muito adequado para viagens mais longas [fonte: Motavalli].

O que acontecerá se um carro aéreo sofrer danos em um acidente? Afinal, tanques de ar comprimido podem ser perigosos. Para reduzir esse perigo, os tanques de ar são feitos de fibra de carbono e são projetados para rachar, em vez de quebrar, em caso de acidente. Essa rachadura permitiria que o "combustível" escapasse sem causar danos ao ar circundante. Os fabricantes temiam que o ar que escapava de uma das extremidades do tanque pudesse produzir um efeito semelhante ao de um foguete e impulsionar o carro em um jato de ar. A válvula dos tanques de combustível dos carros foi colocada na lateral para minimizar este efeito.

Apesar dessas precauções, há alguma preocupação de que a construção leve dos carros aéreos possa dificultar a aprovação dos rigorosos requisitos de segurança americanos e que isso possa impedir a chegada de carros aéreos ao mercado dos EUA. Outros fatores vieram à tona também, e vamos aprender sobre eles a seguir.

Uma olhada no protótipo do AirPod One. Lionel Cirroneau / AP Photo

Os indianos Tata Mo-tors provavelmente fabricarão o primeiro carro aéreo do mercado nos próximos anos. O carro aéreo da Tata Motors também usará o motor CAE. Embora a Tata tenha anunciado em agosto de 2008 que ainda não estava pronta para lançar seus carros aéreos para produção em massa, a Zero Pollution Motors ainda planeja produzir um veículo semelhante nos Estados Unidos. Conhecidos coletivamente como FlowAIR, esses carros custarão cerca de US $ 17.800. A empresa, sediada em New Paltz, N.Y., diz que começará a aceitar reservas em meados de 2009 para entregas de veículos em 2010. A empresa planeja lançar 10.000 carros aéreos no primeiro ano de produção [fonte: Max]. A MDI também revelou recentemente o AirPod com joystick, a mais nova adição ao seu arsenal de carros aéreos. Embora o AirPod gere uma velocidade máxima de apenas 69 km / h, também é extremamente leve e não gera emissões..

Os principais fabricantes de automóveis estão observando o mercado de carros aéreos com interesse. Se os primeiros modelos atraírem os consumidores, eles provavelmente desenvolverão seus próprios modelos de carros aéreos. No momento, algumas empresas menores estão planejando trazer carros aéreos para o mercado na esteira dos veículos baseados em MDI. Esses incluem: 

  • K'Airmobiles -- A empresa francesa K'Air Energy construiu protótipos de uma bicicleta movida a ar e um veículo rodoviário leve com base no motor de compressão de ar K'air [fonte: -K'air]
  • Fábricas de veículos aéreos SA -- Esta empresa espanhola tem um motor de carro a ar atualmente em desenvolvimento. O proprietário da empresa está atualmente envolvido em uma disputa com o ex-empregador MDI sobre os direitos da tecnologia [fonte: MDI].

Inicialmente, os carros MDI serão os únicos veículos aéreos do mercado. No entanto, a MDI supostamente licenciou a tecnologia para fabricantes em uma dúzia de países diferentes, portanto, carros aéreos devem estar disponíveis em todo o mundo em breve.

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Mais ótimos links

  • Fábricas de carros aéreos (Motor Development International)
  • Tata Motors
  • Motores de poluição zero

Fontes

  • Chapa, Jorge. "Carro de ar comprimido MDI." Inhabitat.com. 1º de junho de 2007. (acessado em 30/09/2008) http://www.inhabitat.com/2007/06/01/tata-motors-air-car/
  • Cornell, Clayton B. "Um carro aéreo que você poderia ver em 2009: 106 MPG Compressed-Air Hybrid da ZPM." Gas2.org. 15 de julho de 2008. (28/09/2008) http://gas2.org/2008/07/15/an-air-car-you-could-see-in-2009-zpms-106-mpg-compressed- híbrido de ar /
  • Gizmag.com. "O automóvel francês funciona com tecnologia de ar comprimido." 2 de dezembro de 2004. (30/09/2008) http://www.gizmag.com/go/3523
  • Jones, Benjamin. "Carro aéreo de 106 mpg por apenas US $ 18.000, chegando em 2010." Ecomodder.com. 26 de agosto de 2008. (28/09/2008) http://ecomodder.com/blog/2008/08/26/106mpg-air-car-18000-coming-2010
  • Max, Josh. "Carro de ar comprimido vindo com 2010 Breeze." New York Daily News. 24 de março de 2008. (30/09/2008) http://www.nydailynews.com/services/autos/2008/03/24/2008-03-24_compressed_air_car_coming_with_2010_bree.html
  • Motavalli, Jim. "O carro aéreo volta à cena." NYTimes.com. 10 de setembro de 2008. (30/09/2008)
  • http://wheels.blogs.nytimes.com/2008/09/10/the-air-car-blows-back-into-the-picture
  • Nuccitelli, Dana. "Carros aéreos vs. carros elétricos vs. híbridos - quais são mais verdes?" Gas2.org. 11 de setembro de 2008. (30/09/2008) http://gas2.org/2008/09/11/air-cars-vs-electric-cars-vs-hybrids-which-are-greener
  • Sullivan, Matt. "Carro movido a ar chegando aos EUA em 2009 a 2010 por menos de $ 18.000, pode atingir a faixa de 1000 milhas." Mecânica popular. 22 de fevereiro de 2008. (28/09/2008) http://www.popularmechanics.com/automotive/new_cars/4251491.html



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