Waterstof wordt gezien als een potentieel alternatief voor kerosine. Om in een vliegtuig voldoende energie mee te nemen moet de vloeistof zeer koud, tot bijna het absolute nulpunt, worden opgeslagen. Om het klimaatdoel van een emissieloze luchtvaart in 2050 te behalen is er nog veel onderzoek nodig. Dat geldt ook voor het vervoeren van de alternatieve energiebron waterstof als vervanging van kerosine, de huidige brandstof voor commerciële vliegtuigen. Een kilo vloeibare waterstof levert meer energie dan een kilo kerosine, maar heeft ook een veel groter volume. Om dat mee te nemen, moeten de opslagtanks veel groter zijn om even ver te kunnen vliegen als de huidige generatie vliegtuigen. In dit project ontwikkelt Koninklijke NLR met een groot consortium een vloeibaar waterstoftank voor de civiele luchtvaart, gemaakt van composietmaterialen.
Koude uitdaging
Temperatuur is een maat voor de bewegingsenergie van moleculen. Door iets af te koelen gaan moleculen in die stof minder snel bewegen. Waterstof is vloeibaar bij een temperatuur van -253 °C. Dat is slechts 20 graden meer dan het absolute nulpunt: de laagst mogelijke temperatuur omdat daarbij alle moleculen stil staan. Om de waterstof op een efficiënte wijze op die extreem lage temperatuur te houden, moet de opslagtank goed geïsoleerd zijn. Voor de luchtvaart is het daarbij de uitdaging om dit mogelijk te maken zonder te veel toename van gewicht en ruimtebeslag.
Veilig en betrouwbaar
Het project, gesubsidieerd via de regeling R&D Mobiliteitssectoren (RDM), beoogt om een vloeibaar waterstoftank voor de civiele luchtvaart te ontwikkelen, gemaakt van composietmaterialen. Een lichtgewicht composieten tank bestand tegen de lage temperatuur van vloeibaar waterstof, voorzien van hulpsystemen zoals apparatuur om tankinhoud en tankcondities te monitoren. Dit soort tanks voor in vliegtuigen of drones bestaan nog niet. Het project is daarom ook nauw betrokken bij het uitwerken en definiëren van allerlei veiligheids- en kwalificatie-aspecten zodat in de nabije toekomst marktpartijen veilige en betrouwbare opslagsystemen voor de nieuwe generatie vliegtuigen kunnen produceren.
Consortium
Het consortium van dit project bestaat uit NLR, SAM | XL, Toray (projectleider), ADSE, Airborne, Bold Findings, Cryoworld, Fokker Aeorostructures, IT'S Engineering, KVE, PhotonFirst, Somni Solutions, TANIQ en TU Delft. Dit project wordt daarnaast gedeeltelijk gefund door de Subsidieregeling R&D Mobiliteitssectoren van RVO.
Credits foto: Koninklijke NLR