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

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

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?

Amazon heeft de eerste foto van actrice Sophie Turner als het populaire gamepersonage Lara Croft in de aankomende televisieserie Tomb Raider getoond.

De foto is hieronder te zien en toont dat Turner – vooral bekend voor de rol van Sansa Stark in de serie Game of Thrones – erg lijkt op de klassieke versie van het bekende gamepersonage, inclusief de outfit en het brilletje. Het is voor het eerst dat we zien hoe Turner in de huid kruipt van Lara Croft, al was al wel enige tijd bekend dat zij de rol ging vertolken.

Zoals al langer bekend is, werkt Amazon aan een serie gebaseerd op de Tomb Raider-games. Hoewel nog niet bekend is wanneer de serie op Amazon Prime Video te zien zal zijn, zullen de opnames naar verluidt volgende week van start gaan. Het script wordt geschreven door Phoebe Waller-Bridge – bekend van Fleabag. Ook zijn er andere castleden bekend, waaronder Sigourney Weaver (Avatar, Alien) en Jason Isaacs (The White Lotus).

Meerdere games op komst

Tomb Raider bestaat al sinds de jaren negentig: in de games reist avonturierster Lara Croft de wereld over en neemt ze het op tegen een groot scala aan vijanden. Het personage groeide uit tot een waar icoon en is al meermaals verfilmd – onder andere Angelina Jolie kroop eerder in de huid van Lara.

Fans hoeven niet bang te zijn dat ze de komende jaren geen games ontvangen rondom het personage. Later dit jaar verschijnt Tomb Raider: Legacy of Atlantis, een remake van de allereerste Tomb Raider-game. Voor 2027 staat een compleet nieuwe game gepland met de naam Tomb Raider: Catalyst.

Een minuut wachten kan eindeloos lijken, bijvoorbeeld tussen het indrukken van de aanknop en het uiteindelijk erschijnen van het Windows-bureaublad. Met de juiste aanpassingen kun je die wachttijd vaak flink verkorten. En wie wil er nu niet sneller uit de startblokken?

Het is je vast al opgevallen dat je Windows-pc na maanden intensief gebruik trager opstart dan in het begin. Dat lijkt vreemd, maar is goed verklaarbaar: je hebt waarschijnlijk allerlei programma’s geïnstalleerd die automatisch met Windows mee opstarten. Deze automatisch opstartprogramma’s controleren en uitschakelen is dan ook een belangrijke optimalisatiestap.

Maar daarnaast bestaan nog wel andere trucs om de opstarttijd te verkorten. Staat Windows nog op een klassieke harde schijf, dan kun je de tijd vaak makkelijk met een minuut of meer inkorten door over te stappen op een ssd (Solid State Drive). Dit kost wel wat tijd en geld, maar levert meteen een flinke tijdwinst op. En als we het toch over drastische ingrepen hebben: ook een volledige, schone (her)installatie van Windows (op dezelfde schijf) geeft je pc gegarandeerd een snellere start.

Draait Windows al op een ssd en wil je geen nieuwe installatie uitvoeren, lees dan vooral verder: er zijn ook minder ingrijpende maatregelen die het opstarten van je computer merkbaar versnellen. 

Meten is weten

Hoeveel tijd je met de tips en technieken uit dit artikel precies wint, is lastig te voorspellen, want dit hangt af van meerdere factoren. We raden je aan dit zelf te meten. Dat kan met een stopwatch, maar gespecialiseerde applicaties doen dit nauwkeuriger. Windows Performance Analyzer (https://apps.microsoft.com/detail/9n0w1b2bxgnz) is een optie, maar is erg technisch. Een veel gebruiksvriendelijker alternatief is BootRacer (www.greatis.com/bootracer). Deze app is ook gratis en die kun je na enkele testrondes gerust weer verwijderen. We tonen eerst hoe je BootRacer gebruikt om de opstarttijd(en) te meten, want de tool biedt daarnaast ook enkele optimaliseringsopties.

BootRacer (meten)

Download de app en pak het zip-bestand uit. Start het uitgepakte exe-bestand en installeer het. Laat de vier opties aan het einde van de setup aangevinkt, rond af met Voltooien en start BootRacer op. Sluit alle andere applicaties, klik op Start en kies bij Perform a full boot time test voor Start Test / Yes. Na de herstart van Windows verschijnt rechtsonder een pop-upvenster met de opstartduur. Standaard meet BootRacer dit bij elke nieuwe Windows-opstart, waarna je via History de opeenvolgende tijden kunt volgen. Deze duur is telkens opgesplitst in drie delen: de eigenlijke boottijd, de wachttijd om aan te melden, en de tijd tussen aanmelding en een gebruiksklaar bureaublad. De BIOS-tijd (Pre-boot) aan het begin zit er niet bij omdat BootRacer begrijpelijkerwijs dan nog niet draait. Tijdens de boottijd laadt Windows de kernel, start essentiële systeemservices en initialiseert stuurprogramma’s. Na je aanmelding worden je profiel, instellingen, de shell (Verkenner), achtergrondprocessen en automatische opstartprogramma’s geladen.

Wil je niet langer dat BootRacer de opstarttijd meet, ga dan naar Options en selecteer op het tabblad Show de optie Disable BootRacer AutoStart in plaats van Every boot.

Automatisch opstarten

Je weet nu hoe je de opstartduur kunt meten en bekijken, dus kunnen we aan de slag om deze te optimaliseren en te verkorten. Vaak win je tijd door enkel noodzakelijke programma’s automatisch met Windows te laten starten. Dit overzicht vind je in het Windows Taakbeheer, bereikbaar via het contextmenu van de startknop. Klik hier op Opstart-apps. Zet overbodige apps (tijdelijk) uit door er met rechts op te klikken en Uitschakelen te kiezen, al blijft het hier gissen hoeveel tijd zo’n app werkelijk kost bij het opstarten.

Daarvoor gebruik je BootRacer, dat ook per app de opstarttijd kan vastleggen. Start BootRacer, ga naar Options, open het tabblad Startup Control, klik op Enable Control en vink Measure program’s startup time en Log history of started apps aan. Bevestig met Save. Na een nieuwe Windows-opstart klik je in BootRacer op History en kies je History of Executed Startup Programs, voor een exacte opstarttijd van elke app, in chronologische volgorde.

Opstart-optimalisatie

Je weet nu precies hoeveel impact elke app heeft op de totale opstarttijd. In BootRacer kun je deze apps niet alleen tijdelijk uitschakelen, maar ook de startvolgorde aanpassen. Open het onderdeel Startup Control voor een overzicht. Verwijder het vinkje om apps uit te schakelen. Klik je met rechts op een app, dan kies je Info om het pad naar het programma te zien of eventueel Delete als je de opstartverwijzing (in het register) helemaal wilt verwijderen. Met de knop Set Order links bovenin bepaal je via de pijlknoppen welke apps eerder of juist later starten. Bevestig je wijzigingen met Finish Reordering.

Opstart-vertraging

In BootRacer kun je het opstarten van specifieke apps niet uitstellen om sneller je bureaublad te zien, omdat de app pas daarna wordt gestart. Dat kan wel met de gratis HiBit start-up Manager (www.hibitsoft.ir/StartupManager.html). Kies bij voorkeur voor de installeerbare versie, want de portable editie mist enkele opties. Installeer de app en start deze op. Wil je een app later laten opstarten, klik er dan met rechts op, kies Add to Delay en stel de gewenste vertraging in (Hour, Minute, Seconds). Of kies Automatic Delay en bepaal hoeveel procent cpu- en/of schijfbelasting er maximaal mag zijn voordat de app start. Bevestig met OK.

Start-up Manager heeft bij de rubriek Tools ook enkele handige extra’s. Zo meldt System Monitoring zich zodra een nieuwe app met Windows wil opstarten en geeft Boot Optimizer de opstarttijden weer, ook van achtergrondservices (zie ook bij Service-optimalisatie).

Functie: ‘Snel opstarten’

Windows heeft een functie ‘Snel opstarten’ die de boottijd verkort. Normaal sluit Windows bij het afsluiten alle apps en logt het systeem de gebruiker uit, waarna bij de volgende start alles opnieuw wordt geladen. Met ‘Snel opstarten’ bewaart Windows de status van de systeemkernel en stuurprogramma’s (in het verborgen bestand c:\hiberfil.sys). Bij een volgende start wordt dit snapshot ingeladen, waardoor Windows sneller opstart. In de meeste gevallen is het zinvol deze functie in te schakelen, behalve bij dual-bootconfiguraties of bij stuurprogramma’s die er niet goed mee werken.

Je beheert dit via de ingebouwde app Configuratiescherm. Ga naar Systeem en beveiliging / Energiebeheer, klik op Het gedrag van de aan/uit-knoppen bepalen en kies Instellingen wijzigen die momenteel niet beschikbaar zijn. Zet een vinkje bij Snel opstarten inschakelen (aanbevolen) en bevestig met Wijzigingen opslaan.

Energiemodi

De functie Snel opstarten werkt alleen bij een volledige afsluiting, maar in het venster Energiebeheer kom je ook Slaapstand en Sluimerstand tegen, die je hier meteen ook kunt activeren. Beide energiebesparende modi zorgen voor een nog snellere start.

Bij Sluimerstand (hibernate) schrijft Windows de volledige inhoud van het RAM naar schijf, zodat de pc geen stroom meer nodig heeft. Bij het opstarten hervat je de sessie exact waar je gebleven was, inclusief geopende programma’s. Nog sneller is Slaapstand, waarbij de sessie in het RAM-geheugen blijft, waardoor de pc wel nog een klein beetje stroom verbruikt.

De exacte opstarttijd hangt af van je hardware en opstartapps, maar grofweg kun je het volgende verwachten: volledig afsluiten zonder snel opstarten circa 30 tot 60 seconden, volledig afsluiten met snel opstarten circa 15 tot 30 seconden, sluimerstand circa 10 tot 20 seconden en slaapstand circa 5 seconden.

Procesoptimalisatie

Blijft de opstart lang duren, ook nadat je alle overtollige opstart-apps hebt uitgeschakeld, dan moet je dieper graven. Vaak zijn het services en achtergrondprocessen die vertraging veroorzaken, zoals cloud-synchronisatiesoftware, update-taken of diensten van derden.

Met een ietwat botte methode spoor je dit als volgt op. Druk op Windows-toets+R, voer msconfig uit, open het tabblad Services en vink Alle Microsoft-services verbergen aan. Klik op Alles uitschakelen en herstart de pc. Start hij nu merkbaar sneller op, dan veroorzaken een of meer van die processen de vertraging.

Met de Boot Optimizer van start-up Manager (zie bij ‘Opstart-vertraging’) kun je zien hoeveel tijd zulke processen kosten. Klik desgewenst met rechts op een proces en kies Disable om het uit te schakelen (het item kleurt grijs). Later kun je dit met Enable weer inschakelen. Kies Uninstall alleen als je zeker weet dat de software niet nodig is, want hiermee verwijder je deze. De optie Delete gebruik je beter niet, omdat dit enkel het item uit de lijst verwijdert terwijl het proces toch kan blijven opstarten.

Je kunt services ook rechtstreeks beheren in Windows via de ingebouwde app Services. Selecteer een service, klik met rechts en kies Eigenschappen. Op het tabblad Algemeen stel je het Opstarttype in op Handmatig of eventueel op Automatisch (vertraagd starten), zodat de service geen impact heeft tijdens de eigenlijke opstartfase. Bevestig met OK.

Autoruns

Vanuit Taakbeheer en met tools als BootRacer, Boot Optimizer en Services kun je de meeste automatisch startende apps en services beheren. Wil je echt alle autostartpunten van Windows zien, gebruik dan het gratis AutoRuns (https://learn.microsoft.com/en-us/sysinternals/downloads/autoruns), bij voorkeur als administrator. Op het tabblad Everything zie je alle opstartpunten in één overzicht en beheer je ze via het contextmenu. Met Jump to Entry spring je direct naar de locatie vanwaar ze worden gestart en met Delete verwijder je de opstartverwijzing uit Windows. Houd er rekening mee dat dit niet eenvoudig terug te draaien is, tenzij je de koppeling handmatig herstelt.

Autoruns lijst letterlijk elk mogelijk opstartpunt van Windows op.

Opstartuitstel

Je hebt de totale opstarttijd waarschijnlijk al flink teruggebracht, maar er zijn nog extra ingrepen mogelijk. Mogelijk zag je in BootRacer een melding over een ‘Explorer start-up Delay’ van 10 seconden voorbij komen. Windows bouwt deze vertraging namelijk standaard in, zodat essentiële systeemdiensten rustig kunnen starten, maar op een modern en snel systeem is dit meestal niet nodig. In BootRacer kun je dit alleen met de betaalde Pro-versie uitschakelen, maar via het register kan het ook gratis.

Druk op Windows-toets+R, voer regedit uit en navigeer naar HKEY_CURRENT_USER\Software\Microsoft\Windows\CurrentVersion\Explorer. Klik met rechts en kies Nieuw / Sleutel, geef deze de naam Serialize. Klik met rechts op deze nieuwe sleutel en kies Nieuw / DWORD (32-bits)-waarde. Noem deze StartupDelayInMSec en laat de waarde 0 staan. Sluit Regedit en herstart je pc.

Auto-doorstart

Wanneer je in BootRacer de totale opstartfase bekijkt, zie je mogelijk ook een ‘Password timeout’, de tijd dat Windows wacht tot je je wachtwoord hebt ingevoerd. Zonde van de verloren tijd, maar als je de enige gebruiker van de pc bent, kun je Windows ook automatisch laten doorstarten.

Druk op Windows-toets+R, typ netplwiz en klik op OK. Verwijder het vinkje bij Gebruikers moeten een gebruikersnaam en wachtwoord opgeven […]. Bevestig met OK en vul het wachtwoord in van het gewenste account.

Zie je deze optie niet, dan gebruik je waarschijnlijk een Microsoft-account. Wil je geen lokaal account aanmaken, dan omzeil je dit als volgt. Ga opnieuw naar Uitvoeren en voer regedit uit. Navigeer naar HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\Microsoft\Windows NT\CurrentVersion\PasswordLess\Device. Dubbelklik in het rechterdeelvenster op DevicePasswordLessBuildVersion en zet de waarde op 0 (in plaats van 2). Na een herstart van je pc zou de optie alsnog zichtbaar moeten zijn.

UEFI/BIOS

Hoewel tools (zoals BootRacer) de opstarttijd van het UEFI/BIOS niet kunnen meten, kan deze fase toch ook enige tijd kosten. Hier controleert de firmware van je moederbord de hardware en start zij het verdere proces. Met enkele instellingen kun je de opstarttijd wellicht iets verkorten.

Om in het UEFI/BIOS te komen, druk je direct na het aanzetten van de pc op een toets als F10, F2 of Del (zie je systeemhandleiding). Zoek daar naar opties als Fast Boot, Quick Boot of Quick Power on Self Test en schakel deze in om bepaalde zelftesten of wachttijden over te slaan. Controleer ook de bootvolgorde: je stelt de Windows-schijf bij voorkeur in als eerste boot device. Vaak kun je ook ongebruikte hardware, zoals bepaalde poorten, uitschakelen, wat soms wat extra tijdwinst oplevert bij de initialisatie.