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Se há uma coisa que as companhias aéreas perseguem mais do que qualquer outra coisa quando se trata de motores, é “tempo na asa”. Quanto mais tempo conseguir manter um motor a jato em boas condições de funcionamento sem precisar removê-lo para manutenção, mais voos poderá concluir e mais clientes poderá atender.

No Oriente Médio, em particular, as companhias aéreas travam uma batalha constante para aumentar o tempo de voo. A areia pode aderir às pás da turbina dentro de um motor e entrar no compressor, causando estragos na eficiência de combustível, uma métrica intimamente ligada às emissões de carbono. Agora, depois de muitos estudos e testes, os engenheiros da GE que projetaram e construíram esses motores acham que encontraram uma nova maneira de reverter os efeitos das areias do tempo. Chamada de 360 ​​Foam Wash da GE, a poderosa abordagem limpa completamente um motor a jato comercial, ajudando a melhorar seu desempenho e potencialmente eliminando toneladas de CO² prejudicial ao clima.

“O mundo só fez lavagem com água nos últimos 30 anos”, diz Mike Eriksen, líder sênior do programa de tecnologia da GE Aviation. “Literalmente, borrifar água na frente enquanto o motor está funcionando e enxaguá-lo. E isso não era adequado para este problema. Então, reinventamos como limpar um motor.”

O 360 Foam Wash foi aprovado para uso em motores como GE90, GEnx, CF34 e CF6, bem como nos motores GP7200 da Engine Alliance, que servem em grandes jatos de dois andares Airbus A380.

A busca por uma solução de limpeza começou por volta de 2012, quando a GE começou a perceber o que chamou de efeitos “quentes e duros” da areia nos jatos de fuselagem larga pilotados por alguns de seus clientes de motores, lembra Eriksen. A companhia aérea Emirates – e, mais tarde, a Etihad Airways e a Qatar Airways – procurou a GE com o mesmo problema: partículas muito finas de poeira estavam sendo “assadas” nos núcleos dos motores GE90 e GEnx, causando uma perda na eficiência de combustível. As técnicas tradicionais de lavagem com água estavam apresentando retornos decrescentes – elas não conseguiam manter os motores limpos o suficiente entre as sessões de manutenção programadas regularmente. O implacável calor do deserto e a areia cobravam seu preço.

Depois de estudar o problema no Centro de Tecnologia do Oriente Médio da GE em Dubai, a GE Aviation levou os dados ao Centro de Pesquisas da GE (GRC) em Niskayuna, Nova York, onde Eriksen diz que eles colocaram duas questões principais: “Como caracterizaria a poeira que estamos vendo? E como o removeria?

Um geólogo da GRC submeteu as amostras a uma bateria de testes e descobriu que se tratava de “uma camada de poeira muito dura, com reação de fase metamórfica”, diz Eriksen. “É o tipo de coisa que você arranha e fica como cimento.” Os motores GE são, de outra forma, muito eficientes na ingestão e separação de cascalho grosso, pedras e areia que ocasionalmente encontram seu caminho para a entrada. “Mas a poeira realmente fina que descobrimos ainda percorria todo o núcleo”, diz ele. “Isso é o que estava crescendo.”

Foi quando o verdadeiro brainstorming começou. Nos dois anos seguintes, os técnicos da GRC desenvolveram o que Eriksen descreve como um “detergente realmente novo” que é extremamente eficaz para quebrar os aglutinantes naquela camada endurecida de poeira. Mas assim que obtiveram o detergente, diz ele, a equipe teve outro desafio: como injetá-lo com cuidado em um motor.

É aqui que entra a espuma. Como diz Eriksen, “a espuma é apenas um método de preenchimento de volume. Tudo o que queríamos fazer era descobrir: ‘Como você pode espalhar esse detergente por todo o motor?’ Não podemos simplesmente esguichar lá dentro. E funciona por uma reação química, então você tem que manter o contato fresco com todas as superfícies onde está a poeira.”

Eles construíram três gerações de protótipos para o sistema de formação de espuma e uma maquete de um motor no laboratório para que pudessem descobrir como distribuir o detergente de forma segura e eficaz em todo o seu núcleo. Depois de ajustar o sistema de espuma, eles o levaram a algumas das oficinas de revisão da GE Aviation e o experimentaram em vários motores que estavam sendo consertados. Depois de usar a lavagem de espuma, eles ligam o motor em uma célula de teste para medir sua recuperação – basicamente, o quão quente fica quando está funcionando. “Se a temperatura dos gases de escape (EGT) estiver dentro de uma determinada faixa, você saberá que o motor está funcionando com eficiência”, diz Eriksen. “E então, se você tiver acúmulo de poeira, se o motor tiver que trabalhar mais para produzir a mesma quantidade de empuxo, é isso que faz o EGT subir.”

Enquanto uma lavagem normal com água normalmente produz uma queda no EGT à medida que o motor se torna mais eficiente, as lavagens com espuma resultaram em quedas “significativas”, diz ele. “Começamos a ver a recuperação do EGT e a recuperação do fluxo de combustível saindo das paradas.”   

Em 2017, eles estavam prontos para entrar em campo. A Etihad começou a testar o 360 Foam Wash na asa em um motor GE90 alimentando um Boeing 777 em janeiro daquele ano; O Qatar seguiu em abril, testando-o em um motor GEnx-1B projetado para jatos Boeing 787. Nos quatro anos seguintes, trabalhando com seus parceiros na Etihad, Qatar e Emirates, a GE Aviation industrializou seu sistema de lavagem de espuma, projetando um carrinho especial independente com mangueiras para bombear o detergente para um motor e um avental separado para coletar a solução como ele flui para fora. O carrinho permite que o 360 Foam Wash seja empregado em uma variedade de cenários dentro e fora da asa, seja dentro de um hangar de manutenção ou ao ar livre em uma pista.

Emirates, Etihad Airways, Qatar Airways e Royal Jordanian Airlines agora possuem licenças técnicas para usar 360 Foam Wash em seus motores GEnx e GE90. De acordo com Rohan Douglas, gerente sênior de gerenciamento de motores da Etihad, a companhia aérea começou a monitorar a economia de combustível em seus aviões movidos a GEnx-1B e GE90. “Estamos vendo as melhorias”, diz ele.

Yasser Elkilani, líder de serviços para tecnologia on-wing na GE Aviation, supervisiona o lançamento da lavagem de espuma para os clientes da GE. Ele observa que “durante os testes de tecnologia com seus motores GE90 e GEnx, a solução 360 Foam Wash permitiu que os clientes no Oriente Médio melhorassem o desempenho do motor reduzindo o acúmulo de depósitos no motor, diminuindo as temperaturas de exaustão do motor e melhorando a eficiência do compressor do motor. Essas melhorias levaram à redução do consumo de combustível e das emissões de CO2, bem como ao aumento do tempo do motor na asa.”

A GE continua a trabalhar de várias maneiras para ajudar seus clientes de companhias aéreas a incorporar mais métodos de redução de emissões em seus negócios. “Acreditamos que podemos vencer juntos”, diz Douglas. “Dizemos ao pessoal da GE: ‘Se você tiver algo novo e fresco, interessante ou inovador, estamos prontos.’

Fonte:  Aeroflap