“Efficiënt, betrouwbaar en futuristisch.” Julian de Klerk hoeft niet lang na te denken als hij de auto moet beschrijven waaraan hij samen met zijn team negen maanden heeft gewerkt. Hij is de teamleider van het Eco-Runner Team Delft, dat een nieuw wereldrecord wil vestigen door zo veel mogelijk kilometers te rijden met een waterstofauto zonder te taken. Begin deze maand onthulden de studenten de waterstofauto, ERXIII, waarmee zij de missie willen volbrengen.
Eco-Runner is een studententeam van de Technische Universiteit Delft, dat elk jaar een nieuwe auto ontwerpt om deel te nemen aan de meest prestigieuze studentenwedstrijden. Vorig jaar won het team de prijs voor de zuinigste auto tijdens de Eco-Marathon van Shell. Dit evenement daagt Europese studententeams uit om zuinige auto’s te ontwerpen, te fabriceren en ermee te racen.
Het is het studententeam al gelukt om een heel efficiënte waterstofauto te ontwerpen. Dit jaar gaat het team een nieuwe uitdaging aan: zij willen een nieuw record vestigen voor het aantal kilometers dat kan worden afgelegd zonder te tanken. De huidige recordhouder is een door ARM Engineering ontworpen Renault Zoe met methanolbrandstofcel. Deze auto reed in 2022 2055,68 kilometer. Sinds afgelopen september is 2056 het belangrijkste getal voor de teamleden van Eco-Runner.
“Efficiëntie en betrouwbaarheid staan dit jaar centraal in het project. Terwijl het vorige concept efficiënt bleek, streefden we dit jaar naar een betere betrouwbaarheid. Dat hebben we nodig voor het record dat we proberen te vestigen. En tja, het ziet er nogal futuristisch uit,” legt de teamleider uit.
Waterdruppel
De efficiëntie van een voertuig hangt sterk af van het ontwerp en de vorm van de auto. Als een auto beweegt, krijgt hij te maken met luchtweerstand – een mechanische kracht die de beweging van een vast object tegenwerkt. Aerodynamische keuzes in het ontwerp helpen de luchtweerstand te verminderen door de lucht zo soepel mogelijk te laten stromen. Zo heeft de carrosserie minder energie nodig om te bewegen. Hoe efficiënter de auto, hoe lager de hoeveelheid brandstof die wordt gebruikt om te bewegen en de luchtweerstand te “verslaan”. Oplossingen vinden om de luchtweerstand te verminderen is de missie van alle autotechnici, van degenen die een F1-model ontwerpen tot studententeamleden.
Het chassis van Eco-Runner heeft een gebogen lijn. “Je zou kunnen zeggen dat het lijkt op een spook, maar vergelijkbaar is met een waterdruppel. De ERXIII heeft een langer en ronder uiteinde om de efficiëntie van de luchtstromen onderweg te maximaliseren”, aldus de Klerk.
Stevigheid bij een vedergewicht
De teamleden probeerden de afgelopen maanden een evenwicht te vinden tussen het maken van een auto die zo weinig mogelijk brandstof verbruikt en toch stevig genoeg is om duizenden kilometers te rijden. Bovendien mocht het gewicht van de ERXIII niet te veel toenemen, omdat hij lichtgewicht moest zijn. Koolstofvezel slaat twee vliegen in één klap: stevig en tegelijkertijd vederlicht. De wielen van de auto en vele andere carrosserieonderdelen zijn ervan gemaakt.
Het resultaat is een voertuig van 80 kilo met een topsnelheid van 45 kilometer per uur op 400 watt vermogen. De auto heeft vijf waterstoftanks die genoeg brandstof opslaan om meer dan tweeduizend kilometer te rijden. Brandstofcellen zetten waterstof om in elektriciteit, daarmee wordt de elektrische motor van de ERXIII aangedreven.
Stadsauto op waterstof
Hoewel de auto alleen een stoel heeft voor de bestuurder, ziet het Delftse team hem als een prototype van een toekomstige stadsauto. Waterstof wordt nu vaak beschouwd als de beste optie om vrachtwagens te verduurzamen. De Klerk en zijn teamgenoten geloven dat deze brandstof ook invloed kan hebben op de verduurzaming van personenauto’s.
“Wij geloven dat batterij-elektrische en waterstof-elektrische voertuigen een rol zullen spelen. Het een hoeft het ander niet uit te sluiten, beide opties kunnen samen een uitkomst bieden. Aangezien het huidige elektriciteitsnet niet geschikt is voor een honderd procent elektrisch wagenpark, is er behoefte aan meer oplossingen, en waterstof zou dat zijn,” benadrukt hij.
Volgens hem zijn er een paar aspecten die deze technologie bijzonder aantrekkelijk maken voor de gemiddelde consument. Hij wijst met name op de mogelijkheid om lange afstanden te rijden op tankbeurten die vergelijkbaar zijn met benzineauto’s.
De beste racelijn vinden
Voordat de ERXIII de racebaan op gaat, worden er nog meer tests uitgevoerd door de Delftse studenten. Een belangrijke test gaat over de strategie. De komende weken werkt het team aan een computermodel dat trajecten en racelijnen simuleert en berekent welke de beste zijn om een zo hoog mogelijk rendement te behalen.
De 2023-editie van Shell’s Eco-Marathon vindt plaats van 20 tot 25 mei op het Circuit Paul Armagnac van Nogaro in het zuidwesten van Frankrijk. Daarna is het tijd voor de teamleden om plaats te maken voor een nieuwe groep studenten binnen Eco-Runner.
Race in zicht
Hoewel er een verloop zal plaatsvinden, blijft de opgedane kennis van dit jaar binnen het team. Aan het einde van hun periode verwelkomen de oude leden de nieuwe voor een inwerkperiode. Deze weken leren de nieuwkomers alles over de huidige auto en zien ze mogelijk onderdelen die ze in hun komende ontwerp kunnen aanpassen.
Voorlopig worden alle energie van de Eco-Runner-teamleden gespaard voor het grote evenement met als belangrijkste doel; hun auto 2056 km laten rijden zonder te tanken.
Samenwerking
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
