ID.nl logo
Is waterstof de oplossing voor duurzame luchtvaart?
© malp - stock.adobe.com
Energie

Is waterstof de oplossing voor duurzame luchtvaart?

De luchtvaart moet duurzamer, zo roepen vliegtuigfabrikanten en luchtvaartmaatschappijen in koor. Maar is klimaatvriendelijk vliegen eigenlijk wel mogelijk?


Airbus werkt aan een groen imago door te streven naar emissieloze waterstofvliegtuigen. Maar is dit werkelijk de toekomst van de luchtvaart? In dit artikel onderzoeken we deze vraag en bespreken we drie belangrijke punten die je moet weten over waterstofvliegtuigen:

✈ Nadelen van waterstof
✈ Problemen met waterstofvliegtuigen
✈ Andere opties voor duurzame luchtvaart

Lees ook: Lithium, waterstof, stikstof: hoe kunnen we groene stroom opslaan?


Die Europese lucht- en ruimtevaartgigant Airbus heeft zijn publiciteit prima op orde. In september 2020 publiceerde het bedrijf een computerfilmpje waarin drie vliegtuigen werden getoond die waterstof moeten gaan verstoken in plaats van fossiele kerosine. Zoals bekend is waterstof de wonderbrandstof die ons naar een emissieloze toekomst zal leiden. Afgelopen december nog zegde de Nederlandse overheid 783,5 miljoen euro toe aan zeven bedrijven die technieken ontwikkelen voor de winning van waterstof uit zeewater. 

Door waterstofvliegtuigen aan de wereld te tonen, poogt Airbus – fabrikant van klimaatverwoestende jumbojets – zich een groen imago te verschaffen. Dat lijkt goed te lukken, want veel media nemen de vrome voornemens en gelikte plaatjes kritiekloos over. Airbus wakkert het vuurtje van tijd tot tijd nog even aan door nieuwe ontwikkelingen in ZEROe, zoals het waterstofproject heet, met veel tamtam in het nieuws te brengen. Zo onthulde het bedrijf in december een nieuw soort waterstofmotor – althans, een computeranimatie van zo’n motor. Het doel is, zo meldt de vliegtuigbouwer steeds opnieuw, in 2035 de eerste waterstofvliegtuigen af te leveren. Maar hoe realistisch is dat? En is waterstof überhaupt een goede optie voor klimaatneutrale vliegtuigen? 

Methaan 

Een vervoerssector waarin waterstof veel gebruikt wordt, is de ruimtevaart. Daar is een goede reden voor: waterstof bevat per gewichtseenheid ongeveer 2,5 keer meer energie dan kerosine. Maar het is een teken aan de wand dat ruimtevaartbedrijven zich de laatste jaren van waterstof afkeren. United Launch Alliance (ULA), hofleverancier van raketten aan de Amerikaanse Space Force, heeft de productie beëindigd van de waterstofraket Delta IV. ULA’s nieuwe raket, de Vulcan, vliegt op methaan. Ook de nieuwste modellen van SpaceX en Blue Origin gebruiken methaan als brandstof. De Europese ruimtevaartorganisatie ESA ontwikkelt ondertussen Prometheus, een methaanmotor die tien keer goedkoper moet worden dan de waterstofmotor Vulcain die de Ariane-raketten aandrijft. 

©Sergey Nivens - stock.adobe.com

De toekomst van raketbrandstof: methaan wint terrein in de ruimtevaart

Nadelen waterstof 

Ook methaan bevat zo’n 2,5 keer minder energie per kilo dan waterstof. Omdat gewicht alles is in de ruimtevaart, moeten de genoemde rakettenbouwers dus verdomd goede redenen hebben om af te stappen van waterstof. En inderdaad, die hebben ze. Waterstof heeft namelijk twee enorme nadelen. Ten eerste neemt het spul enorm veel ruimte in: één kilo vloeibare waterstof vult een emmer van vijftien liter, oftewel je hebt gigantische tanks nodig. Ten tweede moet vloeibare waterstof voortdurend worden gekoeld tot minder dan -253°C. Doe je dat niet, dan gaat het koken en raak je het in rap tempo kwijt. Om die reden wordt een waterstofraket pas minuten voor de lancering volgetankt, om binnen hooguit tien minuten alle brandstof te verstoken. In een vliegtuig daarentegen wordt de brandstof geacht zich tot wel achttien uur koest te houden. Natuurlijk kan waterstof ook bij kamertemperatuur worden bewaard als een samengeperst gas. Maar dat vereist enorm zware tanks die, in relatie tot hun gewicht, maar heel weinig waterstof kunnen opslaan. Voor lucht- en ruimtevaart is dit gewoon geen optie. 

Kerosine is voor vliegtuigen de ideale brandstof. Bij de ijzige temperaturen op kruishoogte bevriest het niet, en op vliegvelden in de tropen raakt het niet aan de kook. Om die reden kan kerosine gewoon in de vleugels worden opgeslagen. Bij waterstof is dat onmogelijk: al op de grond zou vocht in de atmosfeer de vleugels bedekken met een laag ijs – en dan werken vleugels niet meer. De waterstof moet daarom worden opgeslagen in een grote tank in de romp van het toestel. 

Op de ZEROe-plaatjes ontbreken achterin de romp van de conceptvliegtuigen de raampjes: daar komt de tank. Die positie achter in het toestel is echter problematisch. Het gewicht van een verkeersvliegtuig bestaat voor een belangrijk deel uit de brandstof. Een Boeing 787-9 van 130 ton kan ruim 100 ton aan brandstof meenemen. Tijdens de vlucht wordt zo’n toestel dus steeds lichter. Op zich heel gunstig, maar het levert een probleem op als de brandstoftanks zich niet rondom het massamiddelpunt van het vliegtuig bevinden, zoals bij de ZEROe-concepttoestellen. Naarmate de waterstoftank leger raakt, zal de neus van zo’n toestel steeds meer neigen te zakken. Dit kan worden gecorrigeerd met de trim, maar dat komt de vliegeigenschappen niet ten goede. Verder zal ieder waterstofvliegtuig een forse koelinstallatie moeten torsen, die natuurlijk een hap neemt uit de stroomvoorziening aan boord. 

©Markus Gann

Voor lucht- en ruimtevaart is samengeperst gas geen optie vanwege de zware tanks en het lage opslagvermogen.

Onhandelbaar 

Om uit te vinden of deze problemen overkomelijk zijn, bouwden ingenieurs van de voormalige Sovjet-Unie in 1988 een bestaande Tupolev TU-154 om tot het waterstofvliegtuig TU-155 (zie foto). Na circa honderd testvluchten luidde de conclusie: waterstof is onhandelbaar, vloeibaar methaan is beter, maar kerosine blijft koning. 

Bij Airbus zullen ze dit onderzoek ook wel kennen. Want ze zéggen dan wel dat ze rond 2035 op waterstof willen overstappen, maar hun orderboek spreekt andere taal. Tijdens de jaarwisseling stonden er niet minder dan 7304 nog te leveren toestellen in opgetekend. Nieuwe klanten moeten jaren wachten op hun jet, die vervolgens tot wel dertig jaar meegaat. Oftewel: de vliegtuigen in dit orderboek zullen tot voorbij 2050 het luchtruim domineren. Bij concurrent Boeing liggen de zaken niet anders. Daar komt bij dat het volgende toestel dat Airbus (hoogstwaarschijnlijk) op de markt gaat brengen, de A220-500, gewoon een kerosinevliegtuig is. 

Andere opties? 

Op zich is dat helemaal niet erg. Want het is niet de brandstof die bepaalt hoe klimaatvriendelijk een vliegtuig is, maar de herkomst ervan. Kerosine wordt gemaakt van aardolie, maar je kunt het ook brouwen uit, jawel, groene waterstof afkomstig van zon en wind, waar uit de lucht gewonnen CO2 aan gebonden wordt. Netto leidt dat niet tot meer CO2-uitstoot, en zo ontzie je het klimaat evengoed. Het ligt voor de hand dat de verduurzaming van de luchtvaart op de lange duur langs deze weg zal plaatsvinden. 

Dan nog iets over die andere hype: elektrische vliegtuigen. Daarmee zul je nooit de oceaan oversteken of zelfs maar naar Kos vliegen. Batterijen zijn namelijk totaal ongeschikt voor de luchtvaart omdat ze heel zwaar zijn en in verhouding weinig energie bevatten. Bovendien wegen ze, anders dan een brandstoftank, leeg evenveel als vol. Elektrische vliegtuigen zullen materialiseren als vliegende VIP-busjes met pakweg tien stoelen voor afstanden van hooguit een paar honderd kilometer. In kringen van Transavia en Ryanair zullen ze voorlopig geen enkele rol spelen. 

Wil jij jouw huis verduurzamen?

Vraag een offerte aan voor zonnepanelen:

▼ Volgende artikel
Review Teufel Boomster 4 – Krachtpatser die overal mee naartoe kan
© Wesley Akkerman
Huis

Review Teufel Boomster 4 – Krachtpatser die overal mee naartoe kan

De Teufel Boomster 4 is een draadloze, semigrote bluetoothspeaker die je thuis, onderweg of buiten kunt gebruiken. Het apparaat is groot genoeg om een kamer met muziek te vullen en compact genoeg om als een ouderwetse gettoblaster op je schouder mee te nemen.

Uitstekend
Conclusie

Hoewel de Teufel Boomster 4 niet voor iedereen de meest interessante optie is, is dit wel de beste Boomster die het Duitse bedrijf tot op heden heeft uitgebracht. We kunnen ons zelfs voorstellen dat de Boomster 4 boeiend is voor mensen die nog met een 3 rondlopen. De batterij van zijn voorganger zou inmiddels zo slecht kunnen zijn dat hij het nog geen picknick volhoudt, en dan heb je met de 4 een waardige opvolger.

Plus- en minpunten
  • Robuust ontwerp
  • Handzaam
  • Brede geluidsweergave
  • Spatwaterdicht
  • Lange accuduur
  • Best prijzig
  • Bas kan nog wat hulp gebruiken
  • Oplader niet meegeleverd

Met een adviesprijs van 349 euro is de Teufel Boomster 4 niet goedkoop (maar wel goedkoper dan zijn voorganger bij de introductie was). Het apparaat neemt het robuuste ontwerp van de Boomster 3 over en oogt zowel stoer als modern met zijn metalen grille en industriële aluminium handvat. Verder is het goed om te weten dat de behuizing spatwaterdicht is en een regenbui overleeft. Je kunt de Boomster 4 bestellen in de kleuren zwart, grijs of mintgroen.

De vertrouwde basis

De bediening is daarnaast hetzelfde gebleven. Dat betekent dat je toegang hebt tot fysieke knoppen onder een zacht rubber paneel met duidelijke feedback. Via de knoppen regel je volume, bas, afspelen en bronselectie. Net als bij het vorige model levert Teufel ook nu een infrarood afstandsbediening bij de speaker. Hiermee pas je alles op afstand aan. Dat is vooral handig voor gebruik in huis, zodat je niet steeds naar het apparaat hoeft te lopen.

©Wesley Akkerman

De Teufel Boomster 4 is bovendien meer dan een bluetoothspeaker alleen: er zit namelijk ook een radio-ontvanger in (net als bij de vorige modellen), voor zowel FM als DAB+. Dankzij multipoint bluetooth kun je bovendien twee smartphones tegelijkertijd koppelen en afwisselend de muziek regelen. Tot nu toe oogt en voelt de Teufel-speaker dus nog heel erg hetzelfde aan als je hem naast zijn voorganger zet. Wat is er dan precies nieuw aan dit model?

Vernieuwing in details

Het gaat vooral om kleinere, maar niet onbelangrijke eigenschappen. Zo kun je de Teufel Boomster 4 opladen met een usb-c-kabel. Een oplader krijg je er niet bij, maar met een beetje geluk heb je die thuis al liggen. Opladen kan voortaan met 45 watt, waardoor bijtanken lekker snel gaat. En hoewel de batterijcapaciteit er niet op vooruit is gegaan, gaat de accu toch langer mee: van 18 naar maar liefst 23 uur.

©Wesley Akkerman

Helaas is de bluetooth-versie hetzelfde gebleven als bij zijn voorganger. Voor de audio, waarover verderop meer, is dat niet zo'n probleem. Maar voor moderne bluetooth-eigenschappen, zoals Auracast, hoef je dus niet aan te kloppen bij de Teufel Boomster 4. Wel is het mogelijk om een tweede Boomster 4 te koppelen voor een betere stereoweergave. Dat kan geheel draadloos, waardoor je geen gedoe hebt met kabels. Soms zijn het de kleine dingen die het hem doen.

Teufel Boomster 4 in de praktijk

Naast bluetooth- en radiofunctionaliteit kun je ook muziek afspelen via de aux-ingang. Die poort zit, samen met de usb-c-aansluiting, achter een rubber flapje achterop, onder de uitschuifbare antenne. Voor het geluid zorgen vijf drivers (twee tweeters, twee midrange en een woofer) en twee passieve radiatoren voor een diepere bas. Dit alles wordt aangestuurd met 42 watt vermogen. Ook heb je de beschikking over de kenmerkende Teufel-technologie Dynamore.

©Wesley Akkerman

Akoestisch klinkt de Boomster 4 standaard helder, maar de bas heeft regelmatig een zetje nodig. Je kunt die eenvoudig met 6 dB verhogen (of verlagen), waardoor die dieper en voller klinkt zonder te overheersen. Stemmen en het middenbereik zijn aangenaam aanwezig en klinken natuurlijk. De hoge tonen zijn gedetailleerd, maar klinken soms wel wat kil. Misschien moet je binnen je eigen muziek-app met de equalizer spelen, maar in de basis komt hier mooi geluid uit.

Het ligt trouwens ook maar net aan de omgeving waarin je luistert. En daarmee is de grootste kracht van de Teufel Boomster 4 ook z'n achilleshiel: juist omdat je hem overal mee naartoe kunt nemen en hij op allerlei plekken goed moet kunnen klinken, blinkt het apparaat op geen enkele plek écht uit.

Het goede nieuws is dat hogere volumestanden het karakter van de muziek niet aantasten en dat de Boomster 4 overweg kan met veel verschillende (mainstream) genres, met genoeg ruimte voor detail en emotie.

©Wesley Akkerman

Teufel Boomster 4 kopen?

Hoewel de Teufel Boomster 4 niet voor iedereen de meest interessante optie is, is dit wel de beste Boomster die het Duitse bedrijf tot op heden heeft uitgebracht. We kunnen ons zelfs voorstellen dat de Boomster 4 boeiend is voor mensen die nog met een 3 rondlopen. De batterij van zijn voorganger zou inmiddels zo slecht kunnen zijn dat hij het nog geen picknick volhoudt, en dan heb je met de 4 een waardige opvolger.

▼ Volgende artikel
Philips presenteert betaalbare QD-OLED-monitor Evnia 27M2N6501L
© Philips
Huis

Philips presenteert betaalbare QD-OLED-monitor Evnia 27M2N6501L

Philips lanceert de Evnia 27M2N6501L, een 27-inch QD-OLED-monitor die hoogwaardige beeldkwaliteit combineert met een relatief scherpe prijs. Het model richt zich vooral op gamers en gebruikers die veel waarde hechten aan contrast, vloeiende actie en brede inzetbaarheid.

De monitor maakt gebruik van QD-OLED-technologie, die bekendstaat om diepe zwarttinten en hoge kleurprecisie. De QHD-resolutie levert een scherp beeld, terwijl HDR-ondersteuning en 10-bit kleurdiepte het scherm geschikt maken voor films, games en grafische software. Opvallend is dat Philips deze eigenschappen aanbiedt in een prijsklasse waar QD-OLED tot nu toe nauwelijks te vinden was.

Voor gamers biedt de 27M2N6501L een verversingssnelheid van 240 Hz, wat zorgt voor vloeiende animaties en minder haperingen bij snelle actie. De monitor is G-Sync compatible en heeft extra hulpmiddelen zoals Crosshair- en Sniper-functies en ShadowBoost, die details in donkere scènes beter zichtbaar maken. Ambiglow krijgt een AI-upgrade en past de lichtgloed achter het scherm automatisch aan op de content.

©PHILIPS | Copyright (c) 2021 Stock Unit/Shutterstock.

HDMI 2.1 maakt het mogelijk om consoles en pc's direct op maximale resolutie en snelheid te gebruiken. MultiView toont twee apparaten tegelijk, nuttig voor wie wil multitasken. Verder zijn er opties zoals LowBlue Mode en Flicker-Free, die vriendelijker zijn voor je ogen. Ook heeft deze monitor een volledig verstelbare standaard.

De Philips Evnia 27M2N6501L is direct verkrijgbaar voor een adviesprijs van 419 euro. Philips geeft drie jaar garantie op zijn OLED- en QD-OLED-schermen, inclusief burn-in-dekking.

©Philips