Je leest:

Elektrisch vliegen is een droom voor de lange termijn

Elektrisch vliegen is een droom voor de lange termijn

Auteur: | 9 november 2018
Flickr, Zach Stern, CC BY-NC-ND 2.0

Vanaf 2030 wil luchtvaartmaatschappij EasyJet volledig elektrisch vliegen tussen Amsterdam en Londen. Maar de batterijtechnologie is nog lang niet klaar om het luchtruim te veroveren. Hebben elektrische passagiersvliegtuigen de toekomst?

Bij EasyJet zien ze het helemaal zitten. Vorige week kondigden ze samen met het bedrijf Wright Electric aan vanaf 2030 met volledig elektrisch passagiersvliegtuigen te willen vliegen tussen Amsterdam en Londen. Per dag verzorgt de maatschappij nu 22 vluchten tussen de twee hoofdsteden. De relatief korte afstand van hemelsbreed 350 kilometer zou deze lijnvlucht geschikt maken voor elektrische vliegtuigen. Die toestellen moeten nog ontwikkeld worden en hebben vrijwel zeker een kortere actieradius dan de kerosinevariant.

Om de uitstoot van het broeikasgas CO2 door de groeiende luchtvaart in te perken zou elektrisch vliegen een oplossing zijn, wanneer de stroom tenminste zonder die uitstoot is opgewekt. Toch zijn er op dit moment geen grote elektrische passagiersvliegtuigen in ontwikkeling, en dat heeft een reden. In batterijen past simpelweg niet genoeg energie, zelfs niet voor korte vluchten. Wel kan een volgende generatie vliegtuigen hybride zijn: een combinatie van elektrische en verbrandingsmotoren. Hoe dan ook lijkt 2030 veel te vroeg voor een elektrische revolutie in de luchtvaart.

Elektrische vliegtuigen

Uitgelicht door de redactie

Biologie
Krijgen we in de toekomst designerbaby’s?

Biologie
‘Uit de hele omgeving krijg je micro-organismen mee’

Biologie
Heeft de natuur last van ons licht?

Elektrisch vliegen is niet nieuw. Onderzoeksbureau Roland Berger telde in opdracht van EasyJet wereldwijd zo’n 130 bedrijven en projecten die zich hiermee bezighouden. Er zijn een bescheiden aantal elektrische vliegtuigen op de markt, vooral kleine toestellen met een bescheiden actieradius. “Je kunt met zo’n vliegtuig misschien drie kwartier tot een uur vliegen”, zegt Joris Melkert, luchtvaartdeskundige van de Technische Universiteit Delft. “Wat dat betreft is de prestatie van elektrische vliegtuigen nu ongeveer gelijk aan die van ‘klassieke’ vliegtuigen in 1909, toen er voor het eerst over het Kanaal werd gevlogen.”

Wright Electric, het Amerikaanse bedrijf waarmee EasyJet de handen ineen slaat, ontwikkelt een elektrisch vliegtuig voor negen personen. “Dat kan wellicht nog volledig elektrisch”, denkt Melkert. “Maar als je gaat naar vliegtuigen met meer dan honderd passagiers dan kom je vrijwel zeker op een hybride vliegtuig uit. Een geoptimaliseerde verbrandingsmotor produceert via een dynamo de stroom die naar een aantal elektrische motoren met propellers gaat. Ik denk dat deze vliegtuigen tien procent efficiënter zijn dan de huidige toestellen.”

140 kilometer

Het gewicht van een populair passagiersvliegtuig zoals de Airbus A319 (waarmee ook EasyJet vliegt) bestaat bij de start tot ongeveer een derde uit kerosine. Als hij is volgetankt tenminste, wat bij een vlucht naar Londen nooit het geval is. Melkert heeft uitgerekend hoe ver het toestel komt als je alle kerosine vervangt door batterijen: ongeveer 140 kilometer. Dat is een fractie van de bijna 7000 kilometer die het toestel op papier kan vliegen, en je komt daar nog niet eens de Noordzee mee over.

Vliegtuigmaatschappijen nemen (binnen wettelijke normen) zo min mogelijk kerosine mee. Zo vliegen ze zo zuinig mogelijk, het vervoeren van kerosine kost ook weer kerosine.

In een kilo kerosine past ongeveer vijftig keer meer energie dan in moderne lithium-ion-batterijen, die ook in elektrische auto’s zitten. Bovendien zijn lege batterijen vrijwel even zwaar als volle, terwijl een lege kerosinetank een fractie weegt van een volle. Dat drukt de prestaties van elektrische vliegtuigen. Batterijen worden overigens wel beter, zij het met ongeveer een paar procent per jaar. “Tenzij er op dit gebied een enorme doorbraak is, hoeven we niet te verwachten dat grote passagiersvliegtuigen binnen deze termijn op batterijen vliegen”, zegt Melkert.

Vliegen in 2030

Als je dan de geschikte technologie hebt, duurt het nog jaren om zo’n groot vliegtuig te ontwikkelen en certificeren. Verder blijven de vliegtuigen die de komende jaren op de markt komen nog twintig jaar vliegen. Melkert denkt dat hij wel kan voorspellen wat voor vliegtuigen er in 2030 vliegen: die zullen erg lijken op de huidige toestellen. Daarna verschijnen misschien de eerste hybride toestellen.

Het vliegtuig Pipistrel Panthera waar ook een volledig elektrische versie van in ontwikkeling is.

Elektromotoren van zo’n hybride toestel drijven waarschijnlijk propellers aan, vier grote of meerdere kleine. Dat klinkt wat ouderwets, maar propellers zijn een stuk zuiniger dan de populaire straalmotor. Het nadeel is dat propellervliegtuigen doorgaans wat langzamer zijn, rond de vier- of vijfhonderd kilometer per uur in plaats van acht- tot negenhonderd kilometer per uur.

Er zijn overigens ook andere manieren om de luchtvaart schoner te maken, zoals het gebruik van biobrandstoffen die uit gewassen zoals mais en soja gewonnen worden. De uitstoot van de vliegtuigen wordt weer opgenomen bij het groeien van de gewassen. “Zo’n overstap kan relatief snel omdat bestaande vliegtuigen het kunnen gebruiken. Wel is het de vraag of we genoeg biobrandstof kunnen produceren”, zegt Melkert. “Daarnaast kun je denken aan het maken van kunstmatige kerosine uit CO2, of de productie van waterstof uit duurzame elektriciteit. Op dit moment is zo’n synthetische brandstof vier tot zes keer duurder dan de fossiele variant.”

Als elektrisch vliegen nog zó ver weg is, is het dan niet een loze belofte van EasyJet? Zelf vinden ze van niet. ‘Zonder doelen bereik je niets. En de ontwikkeling gaat sneller dan we denken, omdat we uitgaan van wat we kennen’, zei de bestuursvoorzitter Johan Lundgren van het bedrijf afgelopen week in NRC. Melkert kijkt daar anders tegenaan. “Iedereen in de luchtvaart wil zijn beste beentje voorzetten, maar we moeten niet te hoge verwachtingen hebben. Elektrisch vliegen gaat er zeker komen, maar is echt iets van de lange adem.”

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 09 november 2018

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.