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
Column: Overwatch 2 heeft juist nu een PvE-modus nodig
© Blizzard
Huis

Column: Overwatch 2 heeft juist nu een PvE-modus nodig

Liveservicegames en hero shooters waren in 2016 niet per se nieuw. Destiny ging al twee jaar hard, en hoewel nieuwkomer Overwatch erg goed ontvangen werd, trokken sommigen al snel vergelijkingen met Valve’s inmiddels oude Team Fortress 2. Toch wist de hero shooter van Blizzard een Game of the Year Award voor de neus van onder andere Uncharted 4: A Thief’s End weg te grissen. Het was een glorieus begin van een moeizaam traject.

In de afgelopen tien jaar onderging Overwatch grote veranderingen. Na een groot succes met ruim 50 miljoen totale spelers in de eerste drie jaar kondigde Blizzard in 2019 aan dat er een vervolg zou komen, dat ‘naast het originele Overwatch’ moest bestaan en uitgebreid werd met Player-versus-Environment-content. De 6-tegen-6 Player-versus-Player-gameplay waar Overwatch om bekendstaat, zou blijven bestaan en voorzien worden van dezelfde content in de twee games. Ook zou Overwatch 2 een exclusieve PvE-modus met een verhaallijn en skill-trees krijgen, waarmee ieder personage op zowel grote als subtiele wijze aangepast kon worden.

©Blizzard

Nee, toch niet

Wie Overwatch 2 sinds de early access-verschijning eind 2022 heeft gespeeld, weet dat daar maar bar weinig van is waargemaakt. Overwatch en Overwatch 2 werden ten eerste geen aparte titels: laatstgenoemde heeft de plaats van het origineel simpelweg ingenomen. Die verhaalmodus? Voor 15 euro kreeg je met de 1.0-release van Overwatch 2 in augustus 2023 toegang tot drie missies. Die verkochten niet goed genoeg voor Blizzard – volgens bronnen Bloomberg - waarmee de mogelijkheid van meer PvE-content direct werd begraven.

Het was toen zelfs al bekend dat de PvE-modus grotendeels geschrapt was, gezien de modus volgens regisseur Aaron Keller ‘de focus tijdens het ontwikkelproces van de game belemmerde’. Dat is geen vreemde redenering, maar PvE was wel juist datgene dat Overwatch 2… nou ja, Overwatch 2 maakte. Uiteindelijk was de lancering van de ‘nieuwe’ game vooral een grote update, met drie nieuwe personages, wat extra arena’s en een nieuwe 5v5-opzet in plaats van 6v6. Er stond nu slechts een ‘2’ achter.

©Blizzard

Een alternatieve toekomst

Recent werd aangekondigd dat Overwatch 2 het cijfer van de naam afknipt met het twintigste seizoen en dus weer gewoon Overwatch heet – we zijn dus weer terug bij af. Ik stapte zelf destijds op de Overwatch-trein door juist de belofte van PvE in het vervolg, en heb uiteindelijk pakweg 300 uren tussen beide games verdeeld. Hoewel ik naarmate de tijd vorderde wat uren in de competitieve modus stak, maakte het spelen met vrienden de ervaring écht vermakelijk.

Gezellig kletsen, schreeuwen tegen willekeurige teamgenoten en de mix van tactiek en variatie die de vele personages in Overwatch bieden: dat staat mij bij. Een PvE-modus waarin juist dat samenspel en de speelwijze van de verschillende heroes aan te passen zijn naar jouw speelstijl was een soort heilige graal, die uiteindelijk dus nooit verscheen. Dat is eeuwig zonde. De competitieve e-sportscene van Overwatch is al sinds het begin een belangrijk aspect van de game, dus ergens is het begrijpelijk dat het team dit niet uit het oog wilde verliezen.

©Blizzard

Maar juist in de laatste jaren zien we een interessante verschuiving naar PvE, of in ieder geval multiplayer-ervaringen die niet geheel om competitie draaien. Denk aan Helldivers 2 van een paar jaar terug, waarin vrienden en willekeurige spelers het opnemen tegen legioenen aan vijanden – en zelfs wereldwijd samen naar een doel werken. Of de explosie aan zogenaamde ‘friendslop’ games als Peak en Lethal Company, die geheel draaien om het samen uitvoeren van taken als een berg beklimmen of het verzamelen van schroot. Een game als Arc Raiders bevat daarbij ook PvP-elementen, maar staat ook bij omdat meerdere spelers samen kunnen komen om een gigantische robot te verslaan. Video’s waarbij spelers plots oude vrienden tegenkomen in de game tonen aan waarom PvE momenteel zó ontzettend leuk kan zijn.

De realiteit

Het is achteraf makkelijk te zeggen, maar de originele visie voor Overwatch 2 had best een prominente rol in het huidige gamelandschap kunnen bekleden. Met de aankondiging werden uitgebreide skilltrees getoond voor de verschillende personages waar Overwatch om bekendstaat.

©Blizzard

Een van Mei’s speciale vaardigheden is bijvoorbeeld het veranderen in een ijspegel, om zo health terug te verdienen en een paar seconden onverwoestbaar te zijn. Met een van de skills die getoond werd veranderde deze ijspegel in een ijsbal, waarmee ze op spectaculaire wijze door groepen vijanden kan kegelen. De PvE-modus had de potentie om een soort zandbak voor dergelijke ideeën en ingrijpende veranderingen voor het klassieke Overwatch te worden. Een speelsere mix van skills en samenwerking om juist die avonturen uit bijvoorbeeld een Helldivers 2 te nabootsen. De tactische teamgameplay had dan ook niet hoeven verdwijnen, het zou juist vet geweest zijn om met vrienden verschillende skills af te stemmen en los te laten op de robots van Null Sector.

Dat is nog zoiets: de lore en verhaallijn van Overwatch zijn ontzettend interessant, en had meer in de schijnwerpers kunnen staan met de PvE-insteek. Nog voordat ik de games überhaupt had aangeraakt, verslond ik de prachtig geanimeerde filmpjes van Blizzard en verhalen die ze voor de personages uitbrachten.

Watch on YouTube

Wat ik dan ook zie van de nieuwe update wringt met mijn gevoel. Ja, het lijkt erop dat Blizzard een inhaalslag maakt en sneller met nieuwe personages komt om de game fris te houden. Het wekt de indruk dat we weer terug zijn bij het ‘oude’ Overwatch, en dat de ontwikkelaar nog altijd een sterke hero shooter wil behouden nu concurrenten als Marvel Rivals het speelveld hebben betreden. Toch kan ik het niet laten om te fantaseren over hoe Overwatch meer had kunnen zijn dan een hero shooter.

De realiteit is dat het Overwatch-team geen goede balans wist te vinden tussen het bijhouden van de PvP- en competitieve scene van Overwatch en de ontwikkeling van de PvE. Zonde, want zeker in het huidige multiplayerklimaat, waar mensen steeds meer achterover lijken te hangen om met elkaar te spelen in plaats van tegen elkaar, had het originele Overwatch 2 perfect gepast.

▼ Volgende artikel
We geven Mario Tennis Fever weg voor de Switch 2
Huis

We geven Mario Tennis Fever weg voor de Switch 2

Samen met onze vrienden van bol geven we wekelijks een nieuwe game weg, en deze week is dat natuurlijk Mario Tennis Fever.

Fever verscheen namelijk deze week voor de Nintendo Switch 2 en is volgens onze Simon een uitstekende Mario-sportgame. Met z'n Fever Rackets - die speciale slagen vol onvoorspelbare effecten mogelijk maken - goede basisgameplay en flink wat content weet Fever boven de afgelopen delen uit te stijgen:

Mario Tennis Fever barst van de content. De vele personages, banen en rackets geven unieke, diepere lagen aan de gameplay en multiplayerpotjes gaan met grote glimlach en een berg vertier gespeeld worden. Jammer voor de wat volwassenere spelers dat die volgende laag diepgang nét niet geraakt wordt. Daarvoor is het singleplayeraanbod niet genoeg, de tegenstanders niet uitdagend genoeg en ontbreekt er hier en daar net wat finesse. Maar ga zo door, Nintendo. Mario Tennis Fever zit namelijk wél in de richting van die tijdloze Camelot-klassiekers waar we zo naar hunkeren.

Winnen

Wat moet je doen om te winnen? Ga naar de website van bol, vind de productcode in de url (bestaande uit zestien cijfers) en vul die hieronder in het invulformulier in! Vergeet ook niet je naam en emailadres in te vullen, dan sturen we je zo snel mogelijk een code om de game fysiek op bol.com te bestellen!

Werkt het formulier niet? Klik dan hier.

Watch on YouTube