RS Sailing Apresenta RIB Totalmente Elétrico Sustentável Construído com Fibra de Carbono Reciclada

A RS Sailing (Romsey, Reino Unido) é conhecida por produzir barcos à vela de classe mundial, e afirma usar o máximo possível de materiais recicláveis em sua produção. Três anos atrás, a empresa formou a marca irmã RS Electric Boats, especializada no design e fabricação de barcos rígidos infláveis (RIB) movidos a bateria — barcos a motor leves com casco rígido e tubos de ar inflados de alta pressão nas laterais do barco para flutuabilidade extra. RIBs são usados recreativamente e frequentemente empregados por socorristas, operadores militares ou equipe de treinamento para corridas de barcos.

Alex Newton-Southon, CEO — design & tecnologias na RS Sailing, explica que enquanto fabricantes de carros buscam se tornar mais eletrificados e pensam em manufatura e materiais sustentáveis, a RS Electric Boats quer fazer o mesmo no mercado marítimo. "É óbvio para nós que barcos elétricos são o caminho para onde o mercado vai. Na realidade, um motor de popa convencional é cerca de 50 vezes mais poluente que os carros de hoje. Queremos fazer nossa parte para ajudar a proteger o planeta", diz ele.

Impulsionar o mercado hacia propulsão, materiais e escolhas de manufatura mais sustentáveis tem sido um objetivo nos últimos três anos, enquanto a RS Electric Boats trabalha para desenvolver e comercializar seu primeiro RIB movido a bateria. Em 2019, a RS Electric Boats estreou o Pulse 58 RIB conceitual no Düsseldorf International Boat Show na Alemanha. Este barco demonstrador apresentava vários componentes de fibra de linho/bio-epóxi, incluindo casco, convés e consoles.

Desde então, decisões de materiais e o design geral foram iterados pelo menos três vezes — "mais uma quantidade significativa de ajustes em todo o barco", concede Newton-Southon — resultando finalmente no Pulse 63, previsto para chegar ao mercado no início de 2022.

A primeira iteração de compósito de fibra de linho: Pulse 58

A maioria dos RIBs é acionada por motores a combustão padrão, com algumas exceções para pequenos designs (uma a duas pessoas) movidos a bateria. A RS Electric Boats afirma que o Pulse 63, projetado para transportar até oito pessoas, é o primeiro na indústria a usar propulsão totalmente elétrica para um barco de seu tamanho.

O casco e formato geral do barco tiveram que ser projetados especificamente para acomodar propulsão elétrica. "Uma coisa que é muito aparente quando você começa a projetar um RIB movido a bateria é que você não pode simplesmente adicionar um sistema de acionamento elétrico a um barco normal. Você tem que começar do zero, porque o design tem que permitir que o barco seja super eficiente, e parte disso se deve ao peso. É muito importante que o barco seja construído o mais forte e rígido possível, apenas para torná-lo o mais leve possível", explica Newton-Southon.

O console da bateria é "a estrutura principal para tudo", ele adiciona. O casco do barco é uma estrutura monolítica sólida, com um convés conectado que também abriga as baterias. Nenhum anteparo transversal ou quadros são necessários.

O RIB Pulse 58 de 5,8 metros que a RS Electric Boats lançou em 2019 apresentava casco, convés, console, caixa de bateria e molduras de assento fabricados por infusão pelo fabricante local Norco (Poole, Reino Unido) a partir de epóxi bio-based, fibra de linho de origem natural e núcleo PET reciclado onde necessário.

Em 2019 e 2020, a RS Electric Boats visava aumentar a produção do Pulse 58 e começar a vender para clientes. No entanto, contratempos causados pela pandemia de COVID-19, bem como problemas de fornecimento para os materiais bio-based, levaram a um breve atraso e algumas mudanças de design.

Iterações de design e fibra de carbono reciclada: Pulse 63

Em maio de 2021, a RS Electric Boats decidiu atualizar a marca, alinhando com mudanças de design e decisões de materiais feitas em preparação para aumentar a produção. Os componentes compósitos para o renomeado Pulse 63 de 6,3 metros são fabricados pela MTAG Composites Ltd. (Coningsby, Reino Unido), um fabricante que trabalhou com a RS Sailing em desenvolvimento de ferramentas e fabricação de barcos por muitos anos. Como comercializado, o RIB Pulse 63 pode atingir velocidade máxima de 23 nós e tem alcance máximo de 100 milhas náuticas. Também pode ser personalizado com uma variedade de recursos opcionais como postes de reboque, elevadores de ponto único, toldos e várias configurações de assentos.

Os componentes compósitos do barco incluem casco, convés, piso interno, consoles, caixa do motor e escotilhas. No entanto, obter a fibra de linho e epóxi bio-based usados no design original provou ser mais difícil do que o esperado nos níveis necessários para produção em série dos barcos.

"Decisões de materiais mudarão nos próximos anos com certeza, à medida que fibras naturais e resinas bio-based se tornam mais atingíveis", diz Newton-Southon. Atualmente, o casco monolítico do barco combina tecidos de fibra de vidro e carbono infundidos com éster vinílico. Para reduzir peso, o casco não tem núcleo, mas é reforçado em vez disso com camadas de fibra de carbono. Todos os outros componentes compósitos do barco — convés interno, piso, consoles, caixa do motor e escotilhas — são construídos a partir de fibra de carbono reciclada e éster vinílico, com núcleo PET reciclado (fornecido pela 3A Composites Core Materials, Sins, Suíça) conforme necessário. "O casco não é feito de materiais reciclados neste momento, apenas para nos dar mais tempo para desenvolvimento e teste nisso", ele nota.

Quanto à resina, a RS Electric Boats optou por um éster vinílico mais tradicional em vez de epóxi bio-based por várias razões. Uma foi disponibilidade. Segundo Newton-Southon, o impulso para produzir resinas verdadeiramente sustentáveis — em quantidades comerciais — tem sido mais lento do que ele gostaria. "Não é apenas os preços", diz ele, "é sobre ser capaz de acreditar nos produtos a longo prazo. O que acontecerá com estes produtos daqui a 10 anos? O material aguentará? Eles são tão novos que não sabemos realmente ainda. Há uma demanda lá fora, e estamos dispostos a gastar um pouco mais por materiais mais sustentáveis, mas precisamos ser capazes de confiar na vida do produto."

O epóxi bio-based também provou ser difícil de usar com infusão de resina. "Quando você usa qualquer tipo de epóxi em um processo de infusão, você não pode usar bolsas de vácuo de silicone reutilizáveis", explica Newton-Southon. O epóxi reage com o silicone, e bolsas de silicone projetadas para durar 100-150 ciclos podem durar apenas cinco. "Você acaba com uma enorme quantidade de resíduo de aterro do processo de manufatura", diz ele. O éster vinílico foi escolhido como a melhor opção para uso com bolsas de silicone.

Ele adiciona, "Por agora, se você faz uma análise de ciclo de vida nos materiais, sentimos que reduzir o desperdício de infusão para aterro é um passo muito maior na direção certa do que tentar usar uma resina ligeiramente mais sustentável. O processo é tão sustentável com o mínimo de desperdício que podemos fazer."

Tim King, gerente de vendas técnicas e marketing e gerente de projeto na MTAG Composites, nota, "Ésteres vinílicos bio-based estão vindo pela linha, mas eles ainda não são comercialmente viáveis para produtos deste tamanho ainda. Eles são feitos apenas em quantidades relativamente pequenas."

Para a fibra, a fibra de carbono reciclada para os barcos é sucata reutilizada do trabalho da MTAG Composites em assentos de aeronaves de fibra de carbono. "É retorno direto ao uso, processado através de fabricante terceirizado Gen 2 Carbon [anteriormente ELG Carbon Fibre, Coseley, Reino Unido]", diz King.

Em vez de picar as fibras ou processá-las em pré-preg, a MTAG infunde diretamente um não-tecido de fibra de carbono reciclada seco. "Isso é particularmente difícil de fazer, dada a densidade das fibras recicladas. Não gosta de encher com resina, mas descobrimos um processo para fazer isso com sucesso", diz King.

O processo foi demonstrado pela primeira vez em 2019 no convés de proa do RS Neo, onde a MTAG Composites e a RS Sailing substituíram reforço tradicional de fibra de vidro por fibra de carbono reciclada. "Isso vem vindo há vários anos, mas sei que nós na MTAG, e Gen 2, estamos felizes em ver este produto e processo avançarem", diz King.

Sobre a aparência estética da fibra reciclada, ele adiciona, "Você pode cobrir com gelcoat, claro, mas para mim pessoalmente, gosto bastante dos visuais do produto reciclado. É bom ver aquele material de origem identificável sendo reutilizado."

No final, "cerca de 60% dos componentes compósitos do barco são feitos de materiais reciclados, seja núcleo PET ou sucata de fibra de carbono", diz King. Todas as peças compósitos são infundidas sob vácuo, exceto alguns pequenos acessórios que serão colocados à mão com materiais secos.

Navegando em 2022. Cerca de 60% dos componentes no Pulse 63 são feitos de materiais reciclados, segundo o fabricante MTAG. Crédito da foto: RS Sailing

A ferramenta para o Pulse 58 serviu como base para as novas ferramentas do Pulse 63, que a MTAG Composites alterou conforme as especificações da RS Electric. Todas as ferramentas — 22 no total, consistindo de quatro ferramentas de infusão sólida, seis ferramentas para colocação manual e 12 ferramentas com bolsa de silicone — são compósitos, e feitas internamente pela Norco ou MTAG. Para contabilizar mudanças de design no casco, algumas das ferramentas precisaram ser re-usrinadas, e para algumas, inserts especiais foram feitos para adicionar forma de volta ao molde.

"Temos uma mold shop muito ativa internamente, e alguns caras muito habilidosos que foram capazes de pegar a ferramenta de protótipo original e em alguns casos aplicar mudanças bastante drásticas nela", explica King. A equipe começou nas ferramentas em fevereiro de 2021, e as ferramentas finais foram entregues em agosto.

Os primeiros quatro barcos Pulse 63 estão programados para produção até o final do ano, prontos para serem exibidos no Düsseldorf International Boat Show em janeiro de 2022. Daqui para frente, Newton-Southon adiciona que materiais compósitos usados para o Pulse 63 e futuros modelos RS Electric Boats provavelmente mudarão à medida que novos materiais se tornem disponíveis, e com demanda de mercado. "Estamos dando um passo de cada vez, mas acho que uma coisa em que nos tornamos muito bons é ajudar a cadeia de suprimentos a entender que tipos de produtos o mercado precisa."