Dat de luchtvaart moet verduurzamen staat vast en het liefst wordt vliegen ook nog makkelijker, comfortabeler en goedkoper. Veel bedrijven, overheden en kennisinstellingen richten hun pijlen op een elektrische variant. De Nederlandse luchthavens Eindhoven Airport, Groningen Airport Eelde en Rotterdam The Hague Airport presenteren donderdag hun ambities op het gebied van elektrisch vliegen aan de pers.
Waarom verwachten we allemaal zoveel van elektrisch vliegen? “We doen al langer onderzoek naar elektromotoren en batterijen dan naar duurzame alternatieven zoals waterstof en biobrandstof”, zegt Brandon van Schaik. Hij verdiepte zich de laatste jaren als student duurzame energietechnologie aan de Technische Universiteit Eindhoven (TU/e) in duurzame luchtvaart en richtte zowel een studententeam als een consultancybedrijf op in deze sector. “Ik merk dat de luchtvaart wat betreft elektrificatie veel naar de automotive industrie kijkt. Daar gaat de ontwikkeling van elektrische aandrijving snel en groeit de vraag ook hard.”
Lees ook: Binnen vijf jaar eerste elektrische vluchten in Nederland
Samen
Ondanks de vraagstukken over de capaciteit van het energienet, de uitrol van laadpalen en andere praktische en logistieke uitdagingen, vindt Van Schaik dat de opschaling van elektrische auto’s snel gaat. “Bedrijven in deze sector zijn concurrenten maar werken aan de andere kant ook samen om bijvoorbeeld dezelfde aansluiting op laadpalen te hebben. Dat laat de kracht van innovatie zien”, stelt hij. Deze innovatiekracht moet er ook komen in de luchtvaart.Het verduurzamen van het vliegverkeer is echt nodig om de wereldwijde CO2-uitstoot te verminderen en daarmee te voldoen aan de klimaatdoelstellingen van Parijs.
Verbinding ABC-eilanden
Langzaam maar zeker worden de eerste stappen gezet op het gebied van elektrisch vliegen. Mogelijkheden zijn er genoeg, maar er zijn ook nog uitdagingen. De afgelopen maanden deed de Nederlandse overheid onderzoek naar de mogelijkheden om elektrisch te vliegen tussen de luchthavens van Aruba, Bonaire en Curaçao. Het Ministerie van Infrastructuur en Waterstaat schreef een wedstrijd uit voor studenten om met een goed plan te komen. Het winnende plan kwam van Brandon van Schaik en zijn internationale team.
Lees hier hoe we in de toekomst elektrisch kunnen vliegen tussen de ABC-eilanden
“Elektrisch vliegen is duurzaam en verbetert de bereikbaarheid. Daarnaast is het goed voor het toerisme op het eiland omdat het voor toeristen heel makkelijk en goedkoop is om op en neer te vliegen tussen de eilanden. Dat is nu niet het geval”, vat Van Schaik het onderzoek samen. Ook in andere landen onderzoeken overheden de mogelijkheden van elektrisch vliegen. Zo heeft het Duitse lucht- en ruimtevaartcentrum (DLR) vorig jaar vier nieuwe instituten en onderzoeksfaciliteiten opgezet om elektrisch vliegen verder te onderzoeken.
Een vliegtuig voor iedereen
Naast winst voor het milieu, is elektrisch vliegen voor toeristen en eilandbewoners ook een stuk makkelijker en goedkoper. Dat zorgt niet alleen op de ABC-eilanden, maar ook op het vaste land voor meer mogelijkheden. “Je kunt op deze manier veel makkelijker nationale en internationale steden met elkaar verbinden”, zegt Van Schaik. “Want elektrische vliegtuigen zijn niet zo groot als een Boeing met meer dan honderd stoelen. Een klein vliegveld is daarmee al geschikt.” Makkelijk en snel het elektrische vliegtuig kunnen pakken, ziet Carlo van de Weijer, manager van het Eindhoven Artificial Intelligence Institute (EAISI) aan de Technische Universiteit Eindhoven, ook wel zitten. Hij schetst in zijn column bij Innovation Origins een bijzonder toekomstbeeld: een vliegtuig voor iedereen. Het elektrische vliegtuig nemen kan net zo eenvoudig zijn als de trein nemen. En Nederland telt tientallen vliegvelden waar in de toekomst elektrisch kan worden gevlogen.
Er zijn ook start-ups die nog een stap verder denken. Zij zien vliegtuigen in de toekomst echt als taxi door de lucht, zogenoemde VTOL’s. Dit zijn futuristische vliegtuigen, meer een combinatie tussen een drone en een helikopter, die recht omhoog opstijgen en recht naar beneden landen (Vertical Take-Off and Landing). De Spaanse start-up Advanced Air Mobility (AAM) maakt zo’n vliegtuig dat geschikt is voor vluchten van een paar uur. Het bedrijf berekent dat een ritje niet veel duurder gaat zijn dan een taxirit over de weg. “Dit is een gaaf toekomstbeeld, maar ik zie nog veel logistieke problemen. Denk bijvoorbeeld aan de luchtverkeersleiding en het opladen van deze vliegtuigen”, zegt Van Schaik. “Maar wie weet is het over een aantal jaar de normaalste zaak van de wereld om met een vliegende taxi naar je werk te gaan.”
Verbeteringen
Elektrische vliegtuigen – en de bijbehorende vliegvelden – moeten volgens Van Schaik nog een flinke ontwikkeling doormaken voordat we ze op grote schaal in de lucht gaan vinden. “De luchtvaart verandert traag. Al komt verduurzaming bij steeds meer betrokken organisaties hoger op de agenda”, ziet Van Schaik. Hij ziet het met eigen ogen in het studenten dat hij heeft opgericht. Het team, Falcon Electric Aviation, bouwt een tweepersoonsvliegtuig om tot een elektrische variant. De eerste versie is bijna klaar. “Dan hebben we wel een elektrisch vliegtuig, maar nog geen laadpaal op het vliegveld. Falcon werkt samen met Kempen Airport in Budel. We wilden het vliegtuig daar op de parkeerplaats opladen bij een laadpaal voor auto’s”, zegt hij.
Lees ook: Verbrandingsmotor eruit, elektrische versie erin: eerste schone vliegtuig volgend jaar de lucht in
Daarnaast zijn er ook op het gebied van technologie nog verbeterslagen te maken, bijvoorbeeld in de actieradius van batterijen. Die batterijen maken elektrisch vliegen in de ogen van verschillende wetenschappers juist ook lastig. Batterijen zijn zwaar, duur en verslijten redelijk snel. De huidige berekeningen zijn dat elektrische vliegtuigen voor ongeveer twintig personen ongeveer twee tot vier uur kunnen vliegen. Dit kan volgens Van Schaik nog verbeteren als bedrijven de technologie optimaliseren, maar een elektrische Boeing 747 zit er volgens hem niet in. “Dan worden de batterijen te zwaar”, stelt hij.
Lees ook: Auto’s en vliegtuigen straks de helft lichter door massaloze energieopslag
Waterstof
Voor de verre reizen moet er toch een andere duurzame oplossing komen, bijvoorbeeld waterstof en biobrandstof. “Maar de eerste berekeningen van vluchten met deze brandstoffen zijn nog niet toereikend voor een tripje naar de andere kant van de oceaan”, zegt hij. Al is het volgens Van Schaik wel belangrijk om deze onderzoeken door te zetten. “In de luchtvaart hebben we het 80/20 principe. Twintig procent van de uitstoot wordt veroorzaakt door vluchten korter dan ongeveer achthonderd kilometer, dat zijn de vluchten die overgenomen kunnen worden door elektrische vliegtuigen. De andere tachtig procent van de uitstoot komt van vluchten langer dan achthonderd kilometer. Daarvoor moeten we dus een andere oplossing vinden”, schetst hij. Daaraan werkt bijvoorbeeld Airbus, een grote vliegtuigbouwer. Het bedrijf werkt de komende jaren drie verschillende concepten uit voor vliegen op waterstof.
Elektrisch model
Van Schaik zit zelf ook niet stil. Met het internationale team waarmee hij de wedstrijd van het Ministerie van Infrastructuur en Waterstaat heeft gewonnen, is hij een consultancybedrijf gestart op het gebied van elektrisch vliegen. Zij hebben verschillende onderzoeken gedaan voor onder andere luchthavens naar de mogelijkheden van elektrisch vliegen. “We merken dat er veel dezelfde vragen komen. Daarom proberen we nu een model te ontwikkelen waarmee luchthavens snel en eenvoudig de gevolgen van elektrisch vliegen voor de luchthaven kunnen berekenen. Dit moet de innovatie versnellen”, zegt hij.
Meer onderzoek
Ook universiteiten en andere kennisinstellingen doen onderzoek naar verduurzaming van de luchtvaart, zowel voor passagiers- als voor vrachtvliegtuigen. De Technische Universiteit Delft heeft hiervoor een apart faculteit en er is een studententeam opgericht, AeroDelft. Deze groep richt zich helemaal op de ontwikkeling van vliegtuig op vloeibare waterstof, de Phoenix. “Er gebeuren al gave dingen op de universiteiten, maar dat kan nog veel meer. Ik denk dat universiteiten veel meer moeten investeren in onderzoek naar duurzame luchtvaart”, stelt Van Schaik.
“Uiteindelijk vormen alle nieuwe technologieën, van elektrisch vliegen tot waterstof en biobrandstof, samen de basis voor een duurzame luchtvaart”, zegt hij. Hierin is volgens hem ook ruimte voor verschillende vormen van transport. “Misschien worden de futuristische helikopters wel alleen voor de elites, terwijl de meeste mensen gewoon cityhoppen met een klein elektrisch vliegtuig vanaf een kleine luchthaven in de buurt”, zo denkt hij. “Ook dat is niet erg. Alle vormen zijn welkom. We hebben uiteindelijk alles en iedereen nodig om echt de overstap te maken naar een duurzame luchtvaart en duurzame mobiliteit in het algemeen.”
