Waar blijven toch de elektrische vliegtuigen?

elektrisch_vliegtuigElektrische auto’s, bussen en motoren zijn er al volop. Maar waar blijft toch het elektrische vliegtuig? Gaan wij het nog meemaken dat we op elektriciteit oceanen overvliegen en continenten doorkruisen?

Vliegtuigen slurpen energie. En dat wordt steeds bezwaarlijker, nu de brandstoffen schaarser en duurder worden en steeds meer mensen op de duurzame tour gaan. Maar terwijl elektrische en hybride auto’s en bussen terrein winnen, blijft het rondom elektrische vliegtuigen angstvallig stil. Maar wie denkt dat er niet aan gewerkt wordt, heeft het mis.

Zonnevliegtuig

Er wordt namelijk volop geëxperimenteerd met elektrische vliegtuigen. Een prachtig voorbeeld is natuurlijk het zonnevliegtuig dat vliegt op zonne-energie. In juni vorig jaar maakte het vliegtuig zijn eerste intercontinentale vlucht. Een mijlpaal! En er zijn serieuze plannen om met dit vliegtuig over enkele jaren een reis rond de wereld te gaan maken.

zonne_vliegtuig

Taurus G4

Maar er zijn meer mensen die proberen de luchtvaart groener te maken. Zo schreef Google – in samenwerking met NASA – enkele jaren geleden de Green Flight Challenge uit. Mensen werden uitgedaagd een vliegtuig te bouwen dat binnen twee uur 322 kilometer kon afleggen en daarbij niet meer dan (de elektrische equivalent) van 3,8 liter brandstof per passagier te verbruiken. Het vliegtuigje Taurus G4 sleepte eind 2011 de hoofdprijs in de wacht. Het volledig door elektriciteit aangedreven vliegtuig legde de 320 kilometer netjes binnen de tijd af en verbruikte daarbij de elektrische equivalent van ongeveer 2 liter brandstof per passagier. De Green Flight Challenge-winnaar overtrof daarmee alle verwachtingen en bracht de ontwikkeling van een praktisch elektrisch vliegtuig even in een stroomversnelling. “De gedachte om met een elektrisch vliegtuig met 100 mijl per uur 200 mijl af te leggen, was twee jaar geleden nog sciencefiction,” vertelt Jack Langelaan, teamleider van het winnende team. “Nu kijken we uit naar de toekomst van de elektrische luchtvaart.”

taurusg41

Supersnel

En zo zijn er meer succesverhalen. Zo wist Chip Yates halverwege 2012 met een elektrisch vliegtuigje een topsnelheid van 321 kilometer per uur te behalen. Heel lang duurde het niet: Yates wist het vliegtuigje gedurende vijftien seconden op die snelheid te houden.

Bereik

Samenvattend kunnen we stellen dat er dus genoeg geëxperimenteerd wordt met elektrische vliegtuigjes. Maar de vliegtuigjes die tot op heden de revue passeerden in dit artikel zijn klein (ze bieden hooguit ruimte aan enkele personen), zijn vaak relatief langzaam of slechts kort in staat tot hoge snelheden. Het grootste obstakel waar deze vliegtuigjes stuk voor stuk mee te maken hebben, is eigenlijk precies hetzelfde obstakel waar ook elektrische auto’s mee kampen: bereik. Een elektrisch vliegtuig verbruikt nu eenmaal flink wat energie en de accu’s van dit moment kunnen die hoeveelheid energie niet langdurig leveren. Vandaar dat de huidige elektrische vliegtuigen compromissen moeten sluiten. Willen ze heel hard vliegen? Dan duurt hun vlucht maar even. Willen ze een grote afstand afleggen? Dan zullen ze genoegen moeten nemen met een wat lagere snelheid. Ook zijn de vliegtuigjes – om energie te besparen – vaak klein. Het lijkt op dit moment de keerzijde van de groene medaille te zijn. Moeten we dan concluderen dat de ambitie om elektrische vliegtuigen te ontwikkelen, gewoon niet in deze tijd past? Dat we nog een tijdje geduld moeten hebben? Dat we gewoon moeten wachten tot fabrikanten met betere accu’s komen?

altijd_vliegen

Voor altijd in de lucht

Als het aan de organisatie Flight of the Century ligt, niet. Het bedrijf denkt elektrische vliegtuigen door gebruik te maken van bestaande technieken een enorm bereik te kunnen geven. Sterker nog: het bedrijf denkt ervoor te kunnen zorgen dat elektrische vliegtuigen in principe nooit meer hoeven te landen en voor eeuwig in de lucht kunnen blijven. Het bedrijf stelt voor om elektrische vliegtuigen niet met één grote, zware accu uit te rusten, maar met meerdere kleine, lichtere accu’s. Zodra het vliegtuig is opgestegen, op hoogte is en al een tijdje gevlogen heeft, kan het ongeveer éénderde van die accu’s uitwerpen. Hierdoor wordt het vliegtuig lichter en kan het ook langer met de energie die nog in de overige accu’s zit, doen. Onbemande vliegende pakketjes accu’s begeven zich niet lang daarna naar het vliegtuig en koppelen zich – geheel zelfstandig – aan het vliegtuig vast, zodat het weer een volledig pakketje accu’s heeft. En dat proces kan zich in principe talloze keren herhalen: accu’s worden in de lucht vervangen, waardoor het vliegtuig nooit meer hoeft te landen. De accu’s die het vliegtuig uitwerpt, worden overigens netjes verzameld en opnieuw opgeladen, waarna deze weer kunnen worden gebruikt. Het grote voordeel van deze aanpak is dat we niet hoeven te wachten tot fabrikanten met betere accu’s komen: we kunnen gewoon gebruik maken van de accu’s die er nu al zijn.

celiner

Ce-Liner

Hoe geweldig het project van Flight of the Century ook klinkt, het blijft bij wilde plannen die in de verre toekomst wellicht implicaties hebben voor de militaire en civiele luchtvaart, maar op dit moment nog niet direct leiden tot de ontwikkeling van een echt elektrisch vliegtuig. En met zo’n ‘echt elektrisch vliegtuig’ bedoelen we dan een vliegtuig waar meer dan honderd mensen en hun bagage in passen en dat met redelijke snelheid verre reizen kan maken. Want dat is waar we uiteindelijk toch heen willen, nietwaar? Om de uitstoot van de civiele luchtvaart terug te dringen, moet het elektrische vliegtuig een serieus alternatief voor de passagiersvliegtuigen gaan vormen. Als u de projecten zo bekijkt, heeft u er misschien een hard hoofd in: moeten deze kleine vliegtuigjes in de toekomst uitgroeien tot efficiënte passagiersvliegtuigen? Toch is een elektrisch passagiersvliegtuig wellicht niet zo ver weg als u denkt. Tijdens de Berlin Air Show presenteerde denktank Bauhaus Luftfahrt vorig jaar een ontwerp voor een elektrisch vliegtuig – Ce-Liner – dat ruimte biedt aan zo’n 190 passagiers. Ervan uitgaande dat de accu’s steeds beter worden, zou dit vliegtuig in 2030 al een bereik van meer dan 1100 kilometer hebben. In 2040 zou dat zelfs bijna 2600 kilometer zijn. En dat is een fraai begin, zo benadrukt de denktank. Met een bereik van zo’n 1100 kilometer kan het vliegtuig al 59 procent van alle vluchten die op dit moment door vliegtuigen van vergelijkbare grootte worden uitgevoerd, overnemen. In 2040 zou dat zelfs 92 procent zijn. En daarmee zou dit vliegtuig op korte termijn al een flinke aanslag kunnen plegen op de uitstoot van passagiersvliegtuigen. Om dat mogelijk te maken, is het vliegtuig onder meer uitgerust met een flinke portie accu’s, een beperkt gewicht en zeer aerodynamische vleugels. Het zijn iets concretere plannen voor een passagiersvliegtuig dan we hiervoor zagen, maar het blijven plannen: de denktank heeft enkel als doel de industrie te inspireren en kan alleen maar hopen dat de Ce-Liner in die branche mensen enthousiast maakt. “Hoewel gebaseerd op een wetenschappelijke analyse, moet u de Ce-Liner niet zien als een voorspelling van hoe Airbussen of Boeings er in 2035 uit gaan zien,” waarschuwt dr. Askin T. Isikveren, hoofd van Bauhaus Luftfahrt’s onderzoeksgroep die zich richt op Visionairy Aircraft Systems en het idee voor de Ce-Liner uitwerkte. “We stellen niet dat we tegen 2035 zeker een elektrisch vliegtuig in de commerciële luchtvaart zullen zien. De Ce-Liner geeft enkel een idee van hoe een elektrisch vliegtuig er in 2035 uit zou kunnen zien als belangrijke technologieën (zoals de accu) naar het voorspelde prestatieniveau evolueren.”

Hindernissenelektrisch-groen

Voor een uitstootvrij vliegtuig het luchtruim kiest, zullen er eerst de nodige hindernissen genomen moeten worden. Eén van die hindernissen is, zoals Isikveren terecht opmerkt, de accu. Maar er zijn er meer. Bijvoorbeeld het koelsysteem. “Vliegtuigen die volledig op elektrische energie vliegen, genereren een enorme warmte en dus is er een systeem nodig dat deze warmte afvoert,” stelt Isikveren in een interview met Scientias.nl. Voor de Ce-Liner bedachten de wetenschappers hoe dat systeem er tegen 2035 uit zou zien. En hoewel we nog even tijd hebben om eraan te sleutelen, is de verwachting dat het ook over zo’n twintig jaar nog steeds groot is en veel ruimte in beslag neemt. “En dus voegt het ook veel gewicht toe, waardoor het bereik van het vliegtuig terugloopt. De lastigste uitdaging zal dan ook het beperken van het gewicht van een geheel elektrisch vliegtuig zijn.”

Hindernissen of niet: de luchtvaart kreeg een aantal jaren geleden een flinke por in de rug om nu toch werk te gaan maken van het (deels) elektrische vliegtuig. “In mei 2011 onthulde de Europese Commissie in de vorm van Flightpath 2050 een aantal eisen waar de luchtvaart aan moet gaan voldoen,” vertelt Isikveren. “Daaronder bevinden zich een aantal zeer ambitieuze eisen die verband houden met de uitstoot en het lawaai dat vliegtuigen in 2050 mogen bewerkstelligen.” Zo moet het brandstofverbruik tegen 2050 met 75 procent en het lawaai met 65 procent verminderd worden ten opzichte van de situatie in 2000. “Dat is een sociale en politieke eis waar de luchtvaart aan zal moeten voldoen en dat betekent dat de ontwikkeling van nieuwe concepten voor vliegtuigen niet langer enkel wordt aangedreven door economische overwegingen. Ik zou dan ook niet verbaasd zijn als we tegen het midden van deze eeuw al een groot aantal uitstootvrije vluchten binnen Europa gaan zien.”

Bronmateriaal:
Our plan: An Electric Airplane that Flies Forever” – Flightofthecentury.com
NASA Awards Historic Green Aviation Prize” – NASA.gov
Research press kits” – Bauhaus-luftfahrt.net
De afbeelding bovenaan dit artikel is gemaakt door Flight of the Century.

Contact

Dousma Beheer B.V. houdt zich bezig met het beleggen van vermogen, oprichten van, deelnemen in en beheren van andere vennootschappen. Op onze linkdirectory vind u websites die bijzonder handig zijn. Op deze website verzamelen wij handige links onderverdeeld in rubrieken.

Dousma Beheer B.V.
Hillen acker 3
1965 TA Heemskerk
Nederland
T. +31-(0)251 234200
F. +31-(0)0251 252788
G. +31-(0)653395265
E: info@dousma.org
W: www.dousma.org

Over Peter Dousma

Just ask me...
Dit bericht werd geplaatst in Artikel en getagged met , , , . Maak dit favoriet permalink.

Geef een reactie

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit / Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit / Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit / Bijwerken )

Google+ photo

Je reageert onder je Google+ account. Log uit / Bijwerken )

Verbinden met %s