De uitdaging van Airbus en Toshiba ESS: waterstofvliegtuigen versnellen met supergeleidende motoren

De uitdagingen van de luchtvaartindustrie voor de realisatie van een waterstofmaatschappij

Tegen de achtergrond van de wereldwijde trend naar decarbonisatie staat de luchtvaartindustrie voor de enorme uitdaging van het terugdringen van de CO2-uitstoot. De Internationale Organisatie voor Burgerluchtvaart (ICAO) heeft zich ten doel gesteld om de brandstofefficiëntie van vliegtuigen jaarlijks met 2% te verbeteren en vanaf 2020 de CO2-uitstoot van internationale luchtvaart niet te verhogen. Voor het bereiken van dit doel is de elektrificatie van vliegtuigen essentieel, en binnen deze context is het gebruik van waterstofenergie zeer veelbelovend.

Airbus en Toshiba ESS: de toekomst vormgeven met supergeleidende motoren

Airbus UpNext, een dochteronderneming van de Europese vliegtuigfabrikant Airbus, en Toshiba Energy Systems & Solutions (ESS) hebben een gezamenlijk onderzoek aangekondigd naar de "supergeleidende motor"-technologie voor de ontwikkeling van de volgende generatie waterstofvliegtuigen. Deze samenwerking kan worden beschouwd als een grote stap voorwaarts in de realisatie van waterstofvliegtuigen. Airbus heeft zich ten doel gesteld om de CO2-uitstoot tegen 2050 tot nul te reduceren en zet de ontwikkeling van "waterstofvliegtuigen" voort, waarbij waterstof als brandstof wordt gebruikt. In waterstofvliegtuigen zal een door waterstof aangedreven motor het vliegtuig voortstuwen in plaats van een conventionele straalmotor. De door Toshiba ESS ontwikkelde "supergeleidende motor" wordt gezien als een veelbelovende aandrijving voor dit nieuwe type vliegtuig. Supergeleiding is een technologie die wordt gebruikt in onder meer hogesnelheidstreinen en wordt gekenmerkt door een elektrische weerstand van nul. Bij toepassing in vliegtuigmotoren biedt deze technologie de mogelijkheid tot gewichtsbesparing en een hoger vermogen.

Het nieuwe tijdperk van waterstofvliegtuigen dankzij supergeleidende motoren

Volgens Toshiba ESS is de nu ontwikkelde supergeleidende motor tien keer lichter en kleiner dan vergelijkbare motoren met hetzelfde vermogen. Hierdoor kan naar verwachting het totale gewicht van het vliegtuig aanzienlijk worden verlaagd. Het waterstofvliegtuig van Airbus zal vloeibare waterstof gebruiken bij een temperatuur van -253 graden Celsius. Door de temperatuur van de supergeleidende motor te verlagen met behulp van deze extreem koude vloeibare waterstof, zal een nog efficiëntere vlucht mogelijk zijn dan met conventionele waterstofvliegtuigmotoren. Een manager van Toshiba ESS is ervan overtuigd dat de praktische toepassing van supergeleidende motoren niet alleen een revolutie teweeg zal brengen in de luchtvaartindustrie, maar ook in de hele sector van grote mobiliteit. Ook Airbus geeft aan dat deze samenwerking een logische stap is om de ontwikkeling van geavanceerde supergeleidende motortechnologie te realiseren die voldoet aan de behoeften van de lucht- en ruimtevaartindustrie.

Geschiedenis en huidige stand van zaken van de ontwikkeling van waterstofvliegtuigen

De ontwikkeling van vliegtuigen die waterstofenergie gebruiken, is eigenlijk al begonnen aan het einde van de jaren vijftig. In de vroege onderzoeksprojecten lag de nadruk op waterstof-turbinemotoren, maar sinds de jaren 2000 wordt er ook gewerkt aan de ontwikkeling van vliegtuigen met brandstofcellen. Europa loopt momenteel voorop in de ontwikkeling van waterstofvliegtuigen. Binnen het EU-project "Horizon 2020" wordt gewerkt aan de ontwikkeling van vliegtuigen met brandstofcellen en waterstof-turbinemotoren. Airbus heeft ook drie concepten gepresenteerd voor vliegtuigen die voornamelijk op waterstof rijden, met als doel om tegen 2035 een emissievrij passagiersvliegtuig te realiseren.

Uitdagingen en vooruitzichten

Voor de realisatie van waterstofvliegtuigen zijn niet alleen technische uitdagingen, maar ook de ontwikkeling van infrastructuur voor de productie, opslag en het transport van waterstof nodig. Maar door de actieve onderzoeks- en ontwikkelingsinspanningen van bedrijven als Airbus en Toshiba ESS, en de samenwerking tussen overheden en de industrie, is het goed mogelijk dat het tijdperk van waterstofvliegtuigen aanbreekt. Supergeleidende motoren zullen een sleuteltechnologie zijn om de ontwikkeling van waterstofvliegtuigen te versnellen. De inspanningen van Airbus en Toshiba ESS betekenen een grote stap voorwaarts in de decarbonisatie van de luchtvaartindustrie en leveren een belangrijke bijdrage aan de realisatie van een duurzame samenleving.