We lezen steeds vaker over vliegtuigen die op energie uit een accu de lucht in gaan, nu vooral kleinschalig maar wie weet in de toekomst ook op grote schaal. Joris Melkert, docent luchtvaarttechniek aan de TU Delft, is daar nog niet zo zeker van. “Pipistrel, een Sloveens bedrijf, verkoopt een volledig gecertificeerde 2-zitter die wordt aangedreven met energie uit een accu. Hiermee kom je 68 kilometer ver, meer is het niet. Als je vanuit Schiphol vertrekt kom je net ten zuiden van Dordrecht uit, maar dan moet je zuinig vliegen en geen tegenwind hebben. Dat is op dit moment state of the art.”
Melkert is de eerste die toegeeft dat deze 68 kilometer 100 wordt en als de technologie verder ontwikkelt richting 150 kilometer en verder. “En die twee personen worden er vier en later zes en tien, enzovoort. Maar hier zit een limiet aan. Dat heeft alles te maken met de accu die in het vliegtuig zit”, legt hij uit.
Allereerst zijn accu’s vreselijk zwaar voor de hoeveelheid energie die erin gaat. Volgens Melkert zit er in een kilo accu 50 keer minder energie dan in dezelfde hoeveelheid kerosine. “Je moet dus veel meer gewicht meenemen voor dezelfde hoeveelheid energie. De volgende generatie accu’s worden zo’n drie tot vier keer sterker, in de meest positieve verwachtingen misschien wel zes keer beter. Maar dat is bij lange na niet genoeg om het niveau van kerosine te halen. Ook alternatieve accu’s zoals de lithium-air batterij, die in potentie veel lichter is, zie ik nog niet zo snel op de markt verschijnen. Zeker in de luchtvaart zijn de eisen voor batterijen erg streng.”
Lees hier meer over elektrisch vliegen
Levensduur batterijen moet omhoog
Ook Mark Ommert, technisch projectleider bij Dragonfly, ziet deze nadelen. Samen met studenten en docenten van Hogeschool InHolland in Delft, opleiding Aeronautical & Precision Engineering, bouwt hij in dit project aan een batterij-elektrisch vliegtuig voor twee personen. Het doel van het project is niet alleen om het vliegtuig van de grond te krijgen, maar ook om kennis tussen de praktijk en het onderwijs te delen. Volgens Ommert staat het testen en certificeren van onder andere de batterijtechnologie voor de luchtvaart nog in de kinderschoenen. “Ook de levensduur van de batterijen laat op dit moment nog te wensen over. De batterijen van zo’n Pipistrel vliegtuig moeten ongeveer om de 400 uur vliegen vervangen worden. Dat levert een flinke kostenpost op en maakt het voor commercieel gebruik financieel uitdagend. Maar het mooie van batterij elektrisch vliegen is dat het geen CO2 uitstoot. En als de levensduur van batterijen verbetert, energiedichtheid omhoog gaat en de prijs van batterijen verder zakt, dan ontstaan er ineens nieuwe mogelijkheden voor elektrisch vliegen.”
Maar zelfs als deze krachtigere batterijen er ooit komen, duurt het lang voordat je ze in een vliegtuig terugziet. “Er is in de luchtvaart weinig ruimte om te kunnen experimenteren, maar komt dit inmiddels wel op gang. Als we in de toekomst krachtigere batterijen hebben, die elkaar iedere twee jaar opvolgen, wil je niet een jarenlang proces voor certificering doorlopen. Hiervoor zou je een soort keuringsstraat kunnen opzetten om dit certificeringstraject te versnellen.”
Maar dat is, zo weet hij zelf ook, toekomstmuziek. Ook Ommert denkt niet dat we op accu’s snel de oceaan over zullen vliegen. “Misschien moeten we veranderen van strategie, dat je voortaan waar mogelijk een tussenstop maakt voor langere vluchten. Elektrisch vliegen op batterijen, maar ook met waterstof zal een hoop veranderen binnen de luchtvaart. Maar ik weiger accu-elektrisch nu al af te schrijven omdat (nog) niet alles mogelijk is.
Elektrisch rijden werd lang gezien als onmogelijk
Ommert vergelijkt het met de elektrische auto’s van Tesla. Daarvan riep iedereen toch ook dat het niet kon? “En moet je nu eens zien. De range van die auto’s wordt ook ieder jaar groter. Waarom zou dat met elektrisch vliegen niet net zo zijn?”, vergelijkt hij enthousiast.
Bovendien, zo gaat hij verder, vliegen met batterijen gebeurt gewoon al en er zijn een heleboel start-ups mee bezig. Neem de E-Flight Academy op vliegveld Teuge, een vliegschool waar ze volledig elektrisch vliegen. “Alleen de lange overland vluchten nog niet. Deze compenseren ze in CO2 om alsnog duurzaam te blijven. In Amerika heb je Bye Aerospace. dit bedrijf heeft, anders dan de Pipistrel dat een bestaand frame ombouwt, een frame from scratch gebouwd. Hierdoor beweren ze veel efficiënter te kunnen vliegen. Ze werken aan een 2-, 4- en 8-zitter en claimen een stuk langer te kunnen vliegen. Als je dit vertaalt naar vliegscholen en rondvluchten, zou dit commercieel erg interessant kunnen zijn”, legt hij uit.
Lichte luchtvaart is als een speeltuin voor de grote vliegtuigen
Ook op het gebied van elektromotoren gebeurt ontzettend veel, weet Ommert. “Voor de Dragonfly gebruiken we een elektromotor van Saluqi Motors uit Helmond. Zij maken motoren die minder zwaar zijn, compacter en efficiënter werken dan wat er nu op de markt verkrijgbaar is. Het mooie is dat dit bedrijf zowel elektromotoren bouwt voor kleinere luchtvaart als aan het ontwikkelen is naar grotere vermogens, zoals de grotere luchtvaart. De kennis die we nu al opdoen is ook ontzettend nuttig voor de ‘grote’ luchtvaart. De general aviation is een soort speeltuin waar kennis kan worden doorgegeven.”
Daar sluit ook Melkert zich bij aan, maar we moeten ‘niet denken dat we ooit met 500 man op accu’s de oceaan over vliegen’. Zelf ziet hij op korte termijn meer in synthetische kerosine die wordt gemaakt met duurzame stroom. Op lange termijn ziet hij toekomst voor waterstof-elektrisch. “In termen van uitstoot zit het grootste probleem van de luchtvaart in de intercontinentale vluchten, de korte en kleine vluchten zijn op dat gebied verwaarloosbaar. De potentie van waterstof-elektrisch is groter dan die van accu’s, daar moeten we dus meer vaart mee maken.”
Lees hier hoe synthetische kerosine wordt gemaakt
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
