Airbus heeft zich aangesloten als partner van AeroDelft, het Delftse studententeam dat werkt aan een door een brandstofcel met vloeibaar waterstof aangedreven vliegtuig. Hoe werken de Europese vliegtuigbouwer en andere partners samen met AeroDelft?
Studententeams zijn een bekend gegeven bij technische universiteiten, denk bijvoorbeeld aan de door studenten ontwikkelde zonne-energie aangedreven auto’s. Het Brunel Solar Team van de TU Delft won nog in september dit jaar de Sasol Solar Challenge in Zuid-Afrika.
Het idee achter AeroDelft is niet veel anders. “Ook bij AeroDelft wisselt elk academisch jaar het hele team”, zegt teammanager Wouter van der Linden. “Er werken dit jaar 45 studenten, de helft daarvan fulltime. Zij hebben vaak net hun bachelor afgerond en nemen een jaar afstand van de studie. De anderen werken deeltijd en volgen daarnaast nog enkele vakken.”
AeroDelft is in 2018 opgericht, met nu dus de vijfde lichting studenten. In tegenstelling tot bij de zonneauto’s die elk jaar opnieuw worden opgebouwd, werkt AeroDelft elk jaar opnieuw verder aan het bestaande ontwerp.
Daarin heeft AeroDelft de laatste zomer zijn eerste grote, zichtbare stap voorwaarts gezet. Toen vloog een prototype met een spanwijdte van 5,7m met een door batterijen aangedreven elektromotor. In 2023 zal deze kleinere variant, schaal 1:3 van een e-genius glider, gaan vliegen met eerst een brandstofcel met gasvormige waterstof en nog later dat jaar met vloeibare waterstof.
Ook heeft Aerodelft in de zomer van 2021 een Sling 4 tot zijn beschikking gekregen; een 920 kg zware tweezitter met een spanwijdte van 10 meter. Hiermee hoopt AeroDelft in 2024 te kunnen vliegen met gasvormige waterstof. Een jaar later moet het uiteindelijke doel zijn bereikt. Dan hopen de studenten vloeibare waterstof als energiebron te gebruiken.
“Een van de grootste uitdagingen is hoe het waterstof op te slaan”, zegt Van der Linden. “De energiedichtheid van waterstof is groot, maar als je gasvormig wil vliegen, heb je een grote en zware tank nodig om de grote druk te kunnen weerstaan. Daarom willen we uiteindelijk met vloeibaar waterstof vliegen, de zware tank voor de hoge druk is dan niet meer nodig.”
“De huidige vliegtuigontwerpen hebben daarom hun tekortkomingen. Pas vanaf rond 2060 zal waterstof the way to go voor longrange vliegtuigen zijn, verwacht ik. Tot die tijd kan men werken aan een radicaal nieuw ontwerp, bijvoorbeeld een blended wing body design, waarin het makkelijker zal zijn om waterstof op te slaan. Op de korte termijn is het vooral voor short- of mediumrange vliegtuigen interessant, als een tweezitter die van Rotterdam naar Londen vliegt.”
Proof of concept
Het idee achter AeroDelft is niet die oplossing te bedenken. “Het is meer een proof of concept. Als we als studententeam in een paar jaar dit neer kunnen zetten, moet dat de grote spelers ook lukken. En daarmee hopen we het gebruik van waterstof te versnellen.”
Die grote spelers werken ook graag met AeroDelft samen. De lijst met partners is lang: van het Nederlands Lucht- en Ruimtevaartcentrum (NLR) en TNO tot grote internationale partijen als AkzoNobel, AirTech Europe en nu dus ook Airbus. “Sommige partners geven geld of producten, met andere partners hebben we veel contact of ze hebben engineers die regelmatig langs komen om input te geven. Met Airbus staan we nog aan het begin, kijken waar de samenwerking heengaat.”
De partners zijn zo geïnteresseerd in samenwerking met Aerodelft, om dat zij zich als een van de weinigen met de bouw van een door waterstof aangedreven vliegtuig bezig houden. “Als een van de weinigen komen we dan ook problemen tegen. Als dit een bepaald onderdeel betreft, zouden we met de leverancier in een soort samenwerking een nieuw ontwerp kunnen maken. Studententeams zijn bovendien een stuk vrijer dan een groot bedrijf. We kunnen makkelijker nieuwe ideeën uitproberen. Daar kunnen zij ook weer van leren.”
Want al maken de studenten gebruik van een standaard Sling 4 vliegtuig en zijn de brandstofcel en andere componenten ook niet nieuw, die twee combineren is toch lastig. “Het is onze verantwoordelijkheid om het systeem als geheel werkend te krijgen in de configuratie van het vliegtuig.” En daarbij val je soms van het ene op het andere probleem. “Als we de waterstof achterin het bemande vliegtuig willen opslaan, hebben we een firewall tussen de waterstof en de bestuurder nodig. Het probleem is, bij een brand smelt alles om de firewall heen weg. Daarom zetten we nu waterstofdetectiesensoren achterin. Dan weet je wanneer er waterstof lekt en kun je direct landen. En zo kommen we telkens op een ander probleem dat we moeten oplossen.”
