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?

Kathleen Kennedy, de voorzitter van Lucasfilm die eerder deze week aankondigde te vertrekken bij het bedrijf, heeft een update gegeven over verschillende Star Wars-films die er aan zitten te komen.

Dat deed ze in een interview met Deadline, waarin ze ook terugblikt op haar tijd bij Lucasfilm. We wisten al van het bestaan van de aankomende films die ze vervolgens aanhaalde, maar op deze manier wordt er iets meer duidelijkheid gecreëerd over de status van deze projecten.

Mogelijke projecten

Zo werken James Mangold en Beau Willimon aan een script voor een film over het ontstaan van de Jedi - mogelijk genaamd Dawn of the Jedi. Volgens Kennedy heeft het duo een geweldig script geschreven, maar ligt de progressie rondom de film nu tijdelijk stil.

Daarnaast heeft ook Taika Waititi - bekend van de moderne Thor-films, What We Do in the Shadows en Jojo Rabbit - een script ingeleverd die blijkbaar "hilarisch" is. "Het is alleen niet mijn besluit (wat ermee gebeurt), zeker nu ik wegga." Steve Soderbergh en (acteur) Adam Driver willen daarnaast een script van Scott Burns verfilmen. Eerder werd er al een film rondom Drivers personage Ben Solo afgeschoten.

Tot slot is er nog de mogelijkheid dat Rian Johnson, de maker van The Last Jedi, terugkeert. Kennedy legt uit dat Johnson het erg druk heeft met de Knives Out-films, en dat hij ook bang is geworden van de kritiek die online werd geplaatst rondom zijn meest recente Star Wars-film. In eerste instantie zou Johnson een geheel nieuwe Star Wars-trilogie regisseren, maar dat lijkt nu dus onwaarschijnlijk. Kennedy kon dan ook geen uitsluitsel geven.

Aankomende bevestigde Star Wars-films

Er is in ieder geval veel onduidelijk over de staat van de toekomstige Star Wars-films, maar gelukkig weten we van enkele films dat ze sowieso uitkomen - mede omdat ze al zijn opgenomen.

Zo is daar de Mandalorian-film - The mandalorian and Grogu - geregisseerd door Jon Favreau - die in mei uitkomt - en volgend jaar Star Wars: Starfighter. In die film hebben onder andere Ryan Gosling, Flynn Gray en Matt Smith rollen. Fans kunnen zich de komende jaren dus nog opmaken voor meer dan genoeg Star Wars.

Het vertrek van Kathleen Kennedy

Zoals gezegd treedt Kathleen Kennedy dus af als voorzitter van Lucasfilm. Zij speelde zo'n veertien jaar lang een belangrijke rol binnen deze gigantische franchise. Ze zal wel deels betrokken blijven bij de reeks, onder andere als producent van The Mandalorian and Grogu en Starfighter.

Dave Filoni en Lynwen Brennan nemen het stokje van Kennedy over. Filoni gaat zich richten op de creatieve koers van Lucasfilm en Star Wars, terwijl Brennan de zakelijke kant op zich neemt. Beiden zullen onder leiding staan van Disney-voorzitter Alan Bergman.

Bij ID.nl zijn we gek op producten voor een mooie prijs of die iets bijzonders te bieden heeft. Een paar keer per week gaan we daarom op zoek naar zulke producten. Niets is zo veranderlijk als het weer; het ene moment schijn de zon en een week later vriest het en ligt er sneeuw. Hoe fijn is het dan als jouw huia automatisch wordt verwarmd op het moment dat het nodig is? Een slimme thermostaat is dan wel handig. Wij zonden vijf slimme startersets met radiatorkraan.

Om je huis wat energiezuiniger te maken is het gebruik van de CV-ketel en de verwarming een goed begin om deze wat beter reguleren. En in plaats van dat je dat zelf helemaal handmatig moet bijhouden, kun je kiezen voor een slimme thermostaat die dat voor je doet. Wij vonden vijf handige startersets met slimme thermostaat en extra apparatuur zoals radiatorkranen waarmee je direct aan de slag kunt.

Netatmo Slimme Thermostaat

Met deze uitgebreide Netatmo-bundel haal je in één keer een complete zoneregeling in huis. De set combineert de iconische Netatmo Slimme Thermostaat met maar liefst drie extra slimme radiatorkranen. Dit is de perfecte oplossing als je niet alleen je woonkamer, maar ook drie andere vertrekken (zoals een werkkamer, badkamer of slaapkamer) individueel wilt verwarmen.

Het design, ontworpen door Philippe Starck, is minimalistisch en tijdloos. De thermostaat zelf is eenvoudig te bedienen en werkt met vrijwel alle CV-ketels (aan/uit). De kracht zit echter in de combinatie met de radiatorkranen: deze meten de temperatuur per kamer en kunnen de radiator dichtdraaien als de gewenste temperatuur bereikt is, zelfs als de thermostaat in de woonkamer nog om warmte vraagt.

Dankzij de slimme Auto-Adapt functie leert het systeem de isolatie van je huis en de buitentemperatuur kennen, zodat het precies weet wanneer de verwarming aan moet om op tijd warm te zijn. Alles is aan te sturen via de gebruiksvriendelijke app of via spraak (Apple HomeKit, Google Assistant en Alexa). Met functies als open-raamdetectie en maandelijkse besparingsoverzichten helpt deze set je actief om energie te besparen zonder in te leveren op comfort.

TP‑Link KE100 KIT

Met deze set van TP‑Link maak je je radiatoren afzonderlijk aanstuurbaar. De doos bevat twee thermostatische radiatorkranen en een hub. Die hub vormt het hart van het systeem: je verbindt hem met je wifi en plaatst de radiatorkranen op de bestaande ventielen. Vervolgens kun je via de Kasa Smart‑app voor iedere ruimte een eigen temperatuur instellen. Dankzij het ingebouwde schema stel je vaste tijdstippen in waarop de radiatoren opwarmen of juist lager worden gezet. De apparaten communiceren draadloos met de hub, waardoor je ook meerdere kamers kunt bedienen.

Je kunt tot wel 32 radiatoren op één hub aansluiten. De set werkt samen met stemassistenten zoals Google Assistant, Amazon Alexa en Siri, zodat je de temperatuur per kamer kunt aanpassen zonder je telefoon erbij te pakken. Er is een vorstbeschermingsmodus die de radiator inschakelt als de temperatuur te laag wordt, handig bij koude winters. Via meegeleverde adapters passen de radiatorkranen op de meeste ventielen. En omdat ze op batterijen werken hoef je geen stroompunt in de buurt te hebben.

Imou TRV1 Kit

Dit starterspakket van Imou is bedoeld voor wie één of meerdere radiatoren los wil regelen en via internet wil bedienen. In de doos zit een thermostatische radiatorkraan en een gateway; de gateway verbindt de kraan met je thuisnetwerk via Zigbee. De kraan meet de temperatuur en stuurt het ventiel nauwkeurig aan tussen 5 °C en 35 °C, met stappen van een halve graad. Je programmeert via de Imou Life‑app een tijdschema of stelt handmatig de gewenste temperatuur in. De gateway heeft een bereik van honderd meter, zodat je de set eventueel met extra kranen kunt uitbreiden tot een maximaal aantal van 32 radiatoren.

Handige functies zijn open‑raamdetectie, antivriesstand en een kinderslot. Wanneer er een raam openstaat schakelt de kraan automatisch lager om energie te besparen. Batterijen leveren de stroom; Imou levert AA‑batterijen en diverse adapters mee. De set werkt samen met Amazon Alexa en Google Assistant zodat je via spraakcommando’s de verwarming aanstuurt. Dankzij de heldere led‑ring op de knop zie je in één oogopslag welke modus actief is. Hierdoor is het systeem geschikt voor wie op een eenvoudige manier per kamer wil verwarmen zonder ingrijpende installatie.

Hombli Smart Radiator Thermostat Starterkit

Hombli biedt een set met twee radiatorthermostaten en een bridge om de knoppen via de Hombli‑app te bedienen. Je plaatst de knoppen op de bestaande ventielen, waarna je met de bridge de verbinding maakt tussen de knoppen en je wifi‑netwerk. Met de app stel je per kamer een weekprogramma in, zodat je bijvoorbeeld ’s avonds in de woonkamer verwarmt en overdag juist in de werkkamer. De thermostaten hebben een energieverbruiksmonitor waarmee je ziet hoeveel warmte elke radiator gebruikt. Er is ook een geofencing‑optie: als je het huis verlaat, gaat de verwarming automatisch lager.

Open‑raamdetectie voorkomt onnodig stoken als er geventileerd wordt. De knoppen communiceren via bluetooth low energy; daardoor gaan de AA‑batterijen volgens Hombli tot anderhalf jaar mee. Je bedient het systeem met de app of via spraakassistenten zoals Google Assistant, Amazon Alexa en Siri. Omdat de bridge meerdere knoppen kan koppelen, kun je later uitbreiden naar extra radiatoren. Via de app kun je ook alle gekoppelde knoppen gelijktijdig aanpassen, waardoor het systeem geschikt is voor blok‑ of stadsverwarming.

Tado Slimme Radiatorknop Starterskit V3+

Deze starterskit van tado° is bedoeld voor woningen waar elke radiator apart geregeld moet worden zonder centrale thermostaat. De verpakking bevat één slimme radiatorkraan en een internetbridge. Je vervangt de bestaande knop door de slimme kraan en koppelt de bridge aan je router. Via de tado°‑app regel je de temperatuur per kamer en stel je uitgebreide programma’s in, zoals een week- of weekendprogramma. De app gebruikt geolocatie, open‑raamdetectie en weersinformatie om de verwarming automatisch aan te passen.

De set werkt met spraakbesturing via Amazon Alexa, Apple HomeKit en Google Assistant. Dankzij de internetbridge kun je extra radiatorkranen toevoegen om meer kamers aan te sturen. tado° adviseert om per radiator een slimme knop te plaatsen voor optimale werking. Volgens de fabrikant kun je tot 31 % energie besparen doordat de app de verwarming afstemt op je aanwezigheid. Batterijen zorgen voor de stroomvoorziening. Voor geavanceerde functies zoals automatische geofencing heb je een optioneel abonnement nodig, maar de basisbediening via de app blijft beschikbaar zonder extra kosten.