Pagina 18 van: Piloot en Vliegtuig Editie 3-2021
18 PILOOT EN VLIEGTUIG maart 2021
ECO-VErkENNINgsVluCHt Door: David Bakels – Foto’s: aeroDelft/Falcon Electric aviation
daarmee de besturing en vliegeigenschappen van het vliegtuig. Zo zitten
de accu’s nu bijvoorbeeld in zowel de vleugels als de neus. En er zijn
natuurlijk de vele schijnbaar kleinere details, zoals die twee grote koel-
openingen in elke Cessna-neus. Fijn voor de koeling, misschien ook wel
zo’n beetje voor een elektromotor, maar een elektromotor en vocht van
bijvoorbeeld binnenslaande regen gaan natuurlijk niet samen. En zo zijn
er meer zaken.”
Wat is verder jullie bedoeling? Fabrikant worden?
“Nee, dat niet. Wat we wilden bereiken is gelukt: een gevoel, een besef ver-
oorzaken. Namelijk dat retrofit niet een of ander flauw bedenksel is, maar
een concreet alternatief voor die broodnodige verduurzaming. Daar zijn we
overigens nog niet mee klaar, hoor. maar als we al stoppen, dan zullen we
onze onderzoekingen, bevindingen en ervaringen graag publiceren.”
Ten slotte: hoe zal de toekomst van de luchtvaart eruit gaan zien?
“De General aviation – vliegtuigen tot twintig passagiers – zal ons in-
ziens binnen nu en dertig jaar op elektrische energie vliegen, en de
Commercial aviation op bio-synthetische en ten slotte zelfs emissieloze
brandstof. Ook voorzie ik een ander soort vliegtuigen. In alle gevallen
kleiner, voor kortere vluchten, en voorzien van meerdere kleine motoren,
in plaats van maar een, twee of drie.”
Waterstof?
“Ziet er op papier goed uit, hebben we evengoed onderzoek naar ge-
daan, maar ik zie je daar voorlopig niet de atlantische Oceaan mee over-
steken. Het probleem zit hem domweg in het omzetten van waterstof in
elektrische energie. Een in alle opzichten ‘zwaar’ probleem; al helemaal
voor de relatief kleine vliegtuigen binnen de General aviaton. maar po-
tentie heeft het zeker…”
aerodelFt eN ‘project phoeNix’
‘mensen die het weten kunnen’: daarvoor wendden wij ons tot aero-
Delft, onderdeel van de tU Delft, waar een in 2017 geformeerd ontwik-
kelingsteam (bestaande uit 44 studenten, ieder met zijn of haar eigen
expertise, zij het technisch, juridisch, dan wel economisch) binnen ‘Pro-
ject Phoenix’ werkt aan het ontwikkelen van emissievrij elektrisch vliegen
op basis van vloeibare waterstof.
Woordvoerders van het project zijn projectmanager Sam rutten (22),
student Civiele techniek, en matthew Dekkers (22), student Lucht- en
ruimtevaarttechniek, technisch manager van het geheel. Vanwege coro-
nagevaar converseerden wij via Zoom-techniek.
Waarin zit hem eigenlijk de crux van het gebruik van waterstoftechniek?
Sam: “Op deze manier doorgaan, dus het vliegen op kerosine, dat willen
we allemaal niet meer. Wereldwijd is een kentering gaande en dat merk
je ook aan het aantal spelers in het veld. Wij proberen met ‘Project
Phoenix’ te bewijzen dat vliegen op vloeibare waterstof heel goed mo-
gelijk is. Sterker nog: dat het een heel serieus en ook heel goed alterna-
tief is. Vloeibare waterstof heeft een veel grotere energiewaarde dan
elektriciteit en het laat zich ten opzichte van batterij- of accutechniek
simpelweg ‘tanken’.”
matthew, aanvullend: “Het gaat intussen om complexe techniek, waarbij
nog heel veel experimenteren nodig is. reden waarom we met zowel
waterstof in gasvorm als in vloeibare vorm experimenteren. We doen dat
stap voor stap en wel met behulp van zowel een 1:3-schaalmodel-dro-
ne als met een tweezits Phoenix Pt vliegtuig dat met een 1.500 W
brandstofcel en 1 kilogram waterstof voorlopig al 500 kilometer ver
komt!”
Wat behelzen jullie experimenten dan?
Sam: “Vloeibare waterstof sla je op minus 253 graden Celsius op, maar
een dergelijk lage temperatuur kan een brandstofcel niet aan. Dus moet
je het eerst voorverwarmen naar nul graden Celsius voor het toegevoerd
kan worden. De manier waarop is essentieel, luistert erg nauw voor de
juiste efficiency, en vergt specifieke kennis die wij door alle experimen-
ten inmiddels bezitten. aanvankelijk werkten we met een passieve ver-
warming via een buis die in combinatie met buitenlucht voor opwarming
zorgde. maar daarmee liepen we toch weer tegen ijsvorming aan. Dus
dat systeem hebben we uiteindelijk laten vallen. Inmiddels ontwikkelden
we actieve verwarming in de vorm van een rond die buizen te wikkelen
tape, waarin verwarmingselementen zijn verwerkt.”
Waarom trouwens niet meteen experimenteren met vloeibare water-
stof?
mattew: “Dat is in dit teststadium vanwege de omvang en de kosten van
de noodzakelijke techniek niet alleen lastig, maar ook onveilig. Er zijn
niet zomaar tanks te krijgen die 350 bar aankunnen; drukken die voor
brandstofcel- en opslagtechniek essentieel zijn. Daarbij komt dat vloeiba-
re waterstof niet overal voorhanden is. maar er is nog wat: een brand-
stofcel gebruikt uiteindelijk sowieso waterstof in gasvorm, dus ons testre-
sultaat en het ‘restproduct’ zijn hetzelfde.”
Zijn dat de belangrijkste ontwikkelpunten?
mattew: “Hahaha, nee hoor. alles is belangrijk. Zoals dus vooral de op-
slag van vloeibare waterstof tot en met tanktechnieken. Koelingen, voor-
verwarmingen, afmetingen, gewichten en volumes bij de vereiste druk-
vastheid: juist daar valt wat ons betreft nog een hoop te winnen. Zo
ontwierpen wij alvast een kleinere, lichtere, maar intussen tweewandige
tank die dankzij die dubbelwandigheid vóór het tanken kan worden af-
gekoeld voor het grootste aftankvolume. Gaandeweg warmt na dat tan-
Project Phoenix: emissievrij elektrisch vliegen op waterstof. Sam rutten. matthew Dekkers.
16-17-18-19_ecoverkenningen3.indd 18 16-02-21 08:58