A combustão direta de hidrogénio e o problema do NOx
A linha HPA-03 da quarta call do Clean Aviation JU (CfP 04) financia o coração do conceito de aeronave a hidrogénio com combustão direta: o sistema de propulsão H2C (Hydrogen Combustion). Ao contrário das fuel cells, que produzem eletricidade através de uma reação química controlada e emitem apenas vapor de água, a combustão direta de hidrogénio queima o gás numa câmara convencional e produz, inevitavelmente, óxidos de nitrogénio (NOx).
A formação de NOx em combustão de hidrogénio é mais agressiva do que em combustão de querosene, porque a temperatura de chama é mais elevada e o oxigénio atmosférico reage termicamente com o azoto para formar NO e NO2. Sem mitigação, a aviação a hidrogénio por combustão direta arrisca trocar o problema climático do CO2 por um problema sanitário e regulatório do NOx. A HPA-03 financia precisamente o esforço técnico para resolver esta equação.
Os dois alvos técnicos
- Combustor de baixo NOx a TRL5, com redução mínima de 30% das emissões de NOx face à referência atual. Demonstrada a operabilidade e integridade do combustor.
- Arquitetura de motor de combustão de hidrogénio eficiente a TRL4, viabilizando a demonstração de um conceito credível de aeronave por combustão direta de hidrogénio.
A combinação de TRL5 para o combustor (componente crítico) e TRL4 para a arquitetura completa do motor é deliberada. A Comissão e a Clean Aviation JU privilegiam consórcios que demonstrem maturidade no combustor (a peça onde a emissão de NOx é determinada) e capacidade de integração funcional do resto do motor numa arquitetura compatível com aeronave real.
A barreira regulatória e ambiental
A regulamentação ICAO sobre emissões aeronáuticas tem evoluído para limites cada vez mais restritivos e não há razão para crer que os aviões a hidrogénio escaparão a esta tendência. Pelo contrário: ao serem apresentados como solução verde, terão escrutínio público acrescido sobre todas as suas emissões, incluindo NOx. Um conceito de aeronave a hidrogénio com NOx pior do que um avião a querosene contemporâneo seria um desastre comunicacional e potencialmente bloqueador da certificação operacional.
Daí a meta de redução mínima de 30%. Não é um número arbitrário, é o threshold a partir do qual a propulsão por combustão direta de hidrogénio se torna defensável como progresso ambiental absoluto e não apenas como troca de uma emissão por outra. Quem demonstrar 30% nesta call, ou idealmente mais, posiciona-se como referência tecnológica para a próxima geração de motores aeronáuticos.
Innovation Action de larga escala
A linha HPA-03 segue o template de Innovation Action (IA) do Horizon Europe, com o regime específico de Clean Aviation JU. Cofinanciamento até 100% para entidades sem fins lucrativos e até 70% para entidades com fins lucrativos. A Clean Aviation JU usa o template de avaliação "CAJU Large Scale Projects (IA Actions)", calibrado para projetos aeroespaciais de demonstração com riscos técnicos elevados e necessidade de consórcios industriais maturados.
Perfil de consórcio competitivo
Calls de propulsão aeronáutica da Clean Aviation JU são tipicamente disputadas por um conjunto restrito de fabricantes europeus de motores: Safran, Rolls-Royce (operações europeias), MTU Aero Engines, GE Aerospace Europe e Avio Aero. A estes juntam-se RTOs de referência em combustão (DLR, ONERA, NLR, VKI, CIRA), universidades técnicas com competência em CFD reativo e cinética química e fornecedores tier-1 de componentes de combustor (injetores, materiais cerâmicos refratários, sensores).
Para empresas portuguesas, a janela de entrada é como fornecedor especializado em pacotes de trabalho específicos: materiais cerâmicos avançados, sensores de temperatura/pressão para câmaras de combustão, software de simulação CFD reativa, ou serviços de teste e caracterização. Universidades portuguesas com competência em combustão, dinâmica de fluidos reativos ou cinética química podem participar como parceiros académicos em consórcios liderados internacionalmente. Como noutras linhas Clean Aviation, candidatar como prime é prematuro para a maturidade do tecido nacional.
A HPA-03 dentro do paradigma combustão direta
| Linha | Foco | Posição |
|---|---|---|
| HPA-02 | Sistema fuel cell para aeronave totalmente elétrica | Paradigma alternativo |
| HPA-03 (esta) | Sistema propulsão H2C low NOx | Coração do paradigma combustão direta |
| HPA-04 | Sistema distribuição H2 para combustão direta | A montante da HPA-03 |
| SMR-01 | Plataforma SMR ultra-eficiente | Aeronave de aplicação |
A HPA-03 articula-se diretamente com a HPA-04: a HPA-04 entrega hidrogénio condicionado ao combustor, a HPA-03 queima-o de forma controlada e com baixas emissões. Consórcios candidatos a uma destas linhas devem ter visibilidade clara das equipas que candidatam à outra. Idealmente, o mesmo OEM aeroespacial coordena ou participa em ambas as candidaturas, garantindo coerência de interfaces.
Janela apertada
A call publicada em 17 de fevereiro de 2026 fecha a 19 de maio de 2026. Para uma Innovation Action de demonstração tecnológica em propulsão a hidrogénio, três meses são manifestamente curtos para constituir consórcio do zero. A realidade operacional é que os consórcios candidatos competitivos já estão constituídos antes da publicação formal e usam o período da call para finalizar documentação. A Clean Aviation JU pública dois documentos de Q&A (primeira release a 17 de fevereiro de 2026, segunda a 17 de abril de 2026).
O que recomendamos
A HPA-03 é uma call estrutural na trajetória europeia para a aviação a hidrogénio. A combustão direta é a aposta paralela à fuel cell e ambas são apoiadas pela Clean Aviation JU porque a indústria europeia ainda não escolheu definitivamente entre os dois paradigmas. Quem dominar a redução de NOx em combustão de hidrogénio posiciona-se como referência tecnológica num cenário onde a combustão direta vença o debate técnico e regulatório, o que é uma aposta com probabilidade não-trivial dada a maior compatibilidade com motores existentes.
A nossa recomendação para empresas portuguesas: candidatar à HPA-03 como prime é claramente prematuro. A entrada credível é como parceiro especializado em pacotes técnicos onde Portugal tem competência: materiais cerâmicos avançados, sensores industriais, software de simulação. A janela real para esta call já passou para quem ainda não esteja envolvido. O exercício de candidatura serve sobretudo como mapeamento do ecossistema para próximas calls do Clean Aviation Work Programme. Para investidores em deep tech aeroespacial, a HPA-03 sinaliza que a aposta combustão direta de hidrogénio continua viva no portfolio europeu e que merece atenção em ciclos futuros, sobretudo nos componentes de combustor e materiais associados.
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