Vliegen op stroom heeft de toekomst

Het consortium steekt noodgedwongen miljoenen euro’s in de ontwikkeling van elektrische aandrijving van vliegtuigen. De bedrijven proberen zo een antwoord te vinden op de aangescherpte milieu-eisen in het rapport ”Flightpad 2050 Vision for Aviation” van de Europese Commissie.

Een van de eisen betreft beperkingen van de uitstoot: het toekomstige verkeersvliegtuig moet de CO2-uitstoot met 75 procent terugbrengen per passagierskilometer en moet 90 procent minder stikstof de lucht inblazen. En ten slotte moet het vliegtuig 65 procent stiller zijn. Aan elektrificatie van de verkeerstoestellen valt niet te ontkomen.

De E-Fan X ”demonstrator” met drie gewone turbofans en een elektromotor zal naar verwachting in 2020 de eerste proefvlucht maken. In de basis is de E-Fan X een viermotorige British Aerospace 146, met plaats voor zeventig tot honderd passagiers. Een van de vier turbofanstraalmotoren wordt vervangen door een Rolls-Royce/Siemenselektromotor van 2 megawatt (2700 pk). Als deze zijn werk naar behoren doet, wordt ook een tweede turbofan vervangen door een elektromotor.

Waar de stroom voor de elektromotor vandaan komt –accu’s of brandstofcellen op waterstof– is nog onbekend, stelt woordvoerster Marie Caujolle van Airbus. „Zo ver zijn we nog niet. Met het demonstratietoestel moeten we de hybrideelektrische technologie volwassen maken en er ervaring mee opdoen.”

Accu’s liggen voor de hand, maar brandstofcellen zijn een optie, laat Christian Wolff, hoofd van het Airbusteam van elektrochemische systemen, weten. „Brandstofcellen kunnen elektrische stroom genereren door chemische energie om te zetten in elektrische energie, zolang er waterstof is. De enige bijproducten zijn water en warmte.” Voor accu’s geldt echter: leeg is leeg.

Het vliegtuig is de voorbode van een gewoon verkeersvliegtuig voor negentig passagiers met een deels elektrische aandrijflijn.

Volgens Caujolle is nog niet bekend wat de uiteindelijke passagierscapaciteit van het hybride vliegtuig zal worden. „Het is goed denkbaar dat we een hybride elektrisch vliegtuig met één gangpad kunnen bouwen en we streven ernaar om dat rond 2030 te verwezenlijken.”

Boeing

Airbus is niet de enige die werkt aan een vliegtuig met elektrische aandrijving. De gedoodverfde concurrent van de Europese vliegtuigfabrikant is natuurlijk het Amerikaanse Boeing. En die vliegtuigbouwer zit ook niet stil. In samenwerking met Zunum Aero in Seattle en de Amerikaanse luchtvaartmaatschappij JetBlue werkt Boeing aan een eigen project voor elektrische of hybride aandrijflijnen. Zunum Aero verwacht al in 2022 met een twaalfpersoons hybride vliegtuig op de markt te komen voor regionaal verkeer.

In Los Angeles sleutelt Wright Electric aan nieuwe aandrijftechniek. Het bedrijf krijgt financiële steun van de Harvard Universiteit uit Cambridge (VS). Wright Electric werkt ook samen met de Britse luchtvaartmaatschappij easyJet. Wright Electric heeft al een tweepersoons elektrisch vliegtuig gebouwd en schaalt dit nu op naar een tienzitter. Uiteindelijk is het doel een verkeerstoestel voor meer dan honderd passagiers.

Uit dat project moet een volledig elektrisch aangedreven verkeersvliegtuig rollen voor korte afstanden tot circa 530 kilometer. Het gaat voor easyJet om circa 20 procent van de 880 verbindingen die de prijsbreker nu met zijn 280 vliegtuigen onderhoudt. Routes die hiervoor in aanmerking komen zijn bijvoorbeeld interne Britse bestemmingen en Londen-Amsterdam, Brussel, Keulen en Parijs.

Een woordvoerster van easyJet is verrukt over deze ontwikkeling. „Voor het eerst zien we een toekomst voor het luchtverkeer zonder fossiele brandstoffen. We zijn verheugd om daar deel van uit te maken.”

Elektrisch vliegen in het klein

Het hybride testtoestel E-Fan X is niet de eerste ervaring die Airbus opdoet met elektromotoren aan vliegtuigen. In juli 2015 maakte de vliegtuigfabrikant een promotievlucht met de geheel elektrisch aangedreven, tweemotorige E-Fan. De E-Fan vloog in 34 minuten over het Kanaal van Lydd (Engeland) naar Calais, een afstand van 73 kilometer. De fabrikant kwam in 2016 met een doorontwikkeling van E-Fan, de hybride E-Fan Plus.

Op kleinere schaal qua passagierscapaciteit dan de Airbus E-Fan X, is er de CityAirbus van de Europese vliegtuigbouwer. Dit is een helikopter die wordt voorzien van 100 kilowatt elektromotoren van Siemens. Met een kruissnelheid van 120 km/u moet dit toestel op vaste routes tussen onder meer luchthavens en treinstations van drukke steden gaan vliegen. „In eerste instantie met een piloot om de certificeringsprocedure en de acceptatie door het publiek te vergemakkelijken”, geeft Airbus aan. „Maar later geheel autonoom.”

De eerste vlucht van de CityAirbus staat gepland voor eind dit jaar en de marktintroductie voor 2023.

In het segment van de zogenoemde kleine luchtvaart zijn behalve Airbus wereldwijd al meer dan dertig bedrijven bezig met de ontwikkeling van hybride elektrische vliegtuigen. Daarbij gaat het hoofdzakelijk om toestellen met vertikale start- en landingseigenschappen die slechts enkele passagiers kunnen vervoeren.

Een van die ontwerpen is de Personal Air Taxi 200 van Erik Lindbergh, een kleinzoon van Charles Lindbergh, die in 1927 als eerste solo over de Atlantische Oceaan vloog. Dit vliegtuig van zijn bedrijf Verdego Aero in Florida krijgt twee kantelbare vleugels, acht elektromotoren die evenzoveel rotors aandrijven en moet twee passagiers gaan vervoeren over afstanden tot circa 60 kilometer.

Lindbergh heeft nog niet aangegeven wanneer zijn luchttaxi commercieel de lucht in kan.

Vliegen op stroom heeft de toekomst

Groen & duurzaamheid

RD.nl in uw mailbox?