AeroDelft, een studententeam van de TU Delft, is bezig met het ontwikkelen van het allereerste bemande vliegtuig ter wereld dat aangedreven wordt door vloeibaar waterstof. Deze week is onder grote belangstelling het ontwerp onthuld van een prototype van dit vliegtuig, dat enkel waterdamp produceert en daardoor geen schadelijke uitstoot heeft. 

In de afgelopen 120 jaar is de luchtvaart van enkele waaghalzen die de droom hadden om te vliegen, uitgegroeid tot een industrie waarbij jaarlijks 38.1 miljoen vluchten hun eindbestemming bereiken. Deze toename heeft er wel voor gezorgd dat de industrie nu voor 2% van de totale CO2-uitstoot zorgt, voornamelijk door de uitlaatgassen voortkomend uit de consumptie van brandstof. De luchtvaart heeft dus een groot aandeel in de opwarming van de aarde, die wordt veroorzaakt door broeikasgassen zoals CO2. Vliegen op waterstof staat echter nog volledig in de kinderschoenen en het team hoopt een bijdrage te leveren aan de ontwikkeling door te laten zien dat het mogelijk is om een bemand vliegtuig op waterstof te laten vliegen.

Vloeibaar waterstof

Het team is druk in de weer met het ontwerpen van het aandrijfsysteem, die de waterstof moet gaan omzetten in voortstuwing van de Phoenix, zoals het vliegtuig van AeroDelft zal heten. De keuze voor waterstof is logisch: waterstof is het lichtste element dat we kennen en bevat 3 keer zoveel energie als benzine. Guillaume Faury, CEO van Airbus, zei recentelijk in een interview: “De efficiëntie en geruisloosheid van de waterstofcellen is uitstekend. Door deze voordelen kiezen steeds meer transportbedrijven voor waterstof en rijden er al bussen en auto’s rond die op deze manier worden aangedreven”. Het voortstuwen van voertuigen met waterstof is dus mogelijk.

De waterstof wordt in vloeibare vorm vervoerd in het vliegtuig, omdat het in vergelijking met de gasvorm veel minder ruimte inneemt en daardoor compacter opgeslagen kan worden. Dit is wel een uitdaging, aangezien waterstof op -253 graden gehouden moet worden om vloeibaar te blijven. Hiervoor zal de opslagtank een isolatiewand van minstens 20 centimeter nodig hebben. De waterstof wordt vervolgens in de cel gemengd met zuurstof, waarbij energie vrijkomt en waterdamp geproduceerd wordt. Het is dus mogelijk om een glas water te tappen uit de uitlaat van de Phoenix.

Inspireren

Het gebruik van waterstof heeft echter niet alleen maar voordelen. Het energierijke aspect van waterstof zorgt er ook voor dat het explosief kan zijn. Om aan de strenge veiligheidseisen te voldoen die aan de luchtvaart gebonden zijn en dus de veiligheid van de inzittenden van het vliegtuig te waarborgen, wil het team een mogelijkheid inbouwen om het waterstof te lozen uit het vliegtuig, om in geval van nood explosiegevaar te voorkomen. Doordat het waterstof tijdens het vliegen een accu oplaadt is het nog wel mogelijk om na lozing van de brandstof het vliegtuig veilig te landen.

De tweede grote uitdaging is het verduurzamen van de productie van waterstof. Op dit moment kost het maken van vloeibaar waterstof nog te veel energie om grootschalig te produceren. Daarom hoopt AeroDelft met de presentatie van het vliegtuig de potentie van waterstof als brandstof te benadrukken, en sluit zich aan bij Henri Werij, decaan van de faculteit Lucht en Ruimtevaart van de TU Delft die onlangs zei: ”De luchtvaartindustrie wordt geconfronteerd met een belangrijke uitdaging, namelijk het op korte termijn verduurzamen van de luchtvaart. Dit vereist samenwerking en out-of-the-box denken van een nieuwe generatie ingenieurs met het geloof en de mindset dat we de wereld kunnen veranderen. Deze mindset en houding is wat de studenten van AeroDelft bezitten”. Door te laten zien aan de wereld dat het mogelijk is veilig te vliegen op vloeibaar waterstof hoopt het team de rest van de wereld te inspireren om meer te investeren in de mogelijkheden van vloeibaar waterstof en de efficiëntie van het maken ervan te verbeteren.

14 miljoen gaten

De engineers van het studententeam hebben berekend dat het bemande vliegtuig op 1 tank van Delft naar Marokko moet kunnen vliegen. Hiervoor is het belangrijk dat het vliegtuig zo efficiënt mogelijk vliegt. Een van de aspecten die daarbij revolutionair zijn, is het ‘laminar boundary layer suction’ systeem, waarbij 14 miljoen minuscule gaten in de vleugels worden aangebracht. Deze technologie zorgt ervoor dat het dunne laagje lucht dat bij normale vliegtuigen aan de vleugel blijft ‘plakken’, de zogenaamde boundary layer, wordt weggezogen. Hierdoor kan de luchtweerstand met 15% verminderd worden, en hoeft het vliegtuig dus minder brandstof te verbruiken. 

Testvlucht

Het team, bestaande uit 35 studenten van 23 verschillende nationaliteiten, zal 7 september 2019 een eerste, verkleinde versie van het vliegtuig testen en hoopt in 2021 op het vliegveld van Rotterdam de eerste testvluchten met het uiteindelijke toestel te kunnen volbrengen.


Bron: AeroDelft

Categorieën: TranssportVliegen

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

%d bloggers liken dit: