Peter van de Zwan
Minister Mark Harbers van het ministerie van Infrastructuur en Waterstaat heeft onlangs in de voormalige Fokker terminal in Den Haag de officiële aftrap gegeven voor het Nationaal Groeifonds van de luchtvaartsector het programma ‘Luchtvaart in transitie’. De programmadoelen zijn: in 2027 moet het eerste passagierstoestel met waterstof over het Kanaal vliegen, emissie loos vliegen met zo min mogelijk CO2-uitstoot in 2050 en volledig klimaatneutraal vliegen in 2070. Vanuit het Nationaal Groeifonds draagt de overheid 383 miljoen euro bij aan Luchtvaart in transitie.
Lichtere materialen
Om passagiersvliegtuigen op waterstof te kunnen laten vliegen, moeten er lichtere vliegtuigen gebouwd worden. Dit kan door vliegtuigonderdelen van magnesium te maken. Het Koninklijk Nederlands Lucht- en Ruimtevaartcentrum heeft in opdracht van Boeing een onderdeel van een nog te bouwen helikopter gemaakt van volledig magnesium. Het onderdeel is geprint met een 3-D printer. Het toont aan dat de techniek werkt en dat er 30 tot 40 procent aan gewichtsbesparing kan worden gehaald.
Minder gewicht betekent minder uitstoot, een stap dichter bij emissie loos vliegen. De innovatie is uniek en laat zien dat Nederland een sterke positie heeft in de luchtvaart, als innovatieve toeleverancier van luchtvaartonderdelen. Met Luchtvaart in transitie is het de bedoeling dat dit soort innovaties grootschalig worden toegepast. De ontwikkeling van kennis versnellen en partijen bij mekaar brengen om zo stap voor stap die schone, stille en efficiënte luchtvaart daadwerkelijk te realiseren.
Om Luchtvaart in transitie waar te maken is de toepassing van lichtere materialen, zoals titanium, composiet en magnesium noodzakelijk. Er is voldoende opgeleid personeel voor nodig, het vraagt om voldoende opleidingsmogelijkheden, stageplekken en acties om jonge mensen te werven en te behouden voor de luchtvaart. Private en publieke partijen samenbrengen in de luchtvaartsector, zorgen voor betere test-mogelijkheden en een betere innovatie-infrastructuur.
Het kabinet werkt aan een CO2-plafond voor de Nederlandse luchtvaart en neemt er dit kwartaal nog een besluit over. CO2-doelen worden zo gegarandeerd en dat is belangrijk voor investeringen in innovaties. Elektrisch vliegen stimuleren en ermee beginnen in het Caribische deel van het Koninkrijk. Aan de grond moet taxiën van vliegtuigen over de banen duurzaam gebeuren. En voor duurzame brandstoffen komt een bijmengverplichting van 14%. Dat is een hogere ambitie dan de EU nu heeft. De Duurzame Luchtvaarttafel waarin onder meer luchthavens, luchtvaartmaatschappijen, kennisinstellingen en brandstofproducenten en de maakindustrie zijn verenigd.
Waterstofbrandstofcel
Een waterstofvliegtuig hoeft geen kerosine meer te tanken op Schiphol. De vliegtuigmotoren werken namelijk op elektriciteit. Net als bij de wielen van een elektrische auto, wordt een elektromotor gebruikt om energie op te wekken die de propeller of straalmotor laat draaien. Met waterstof kan in een brandstofcel elektrisch vermogen worden opgewekt. Een waterstofvliegtuig is dus eigenlijk een elektrisch vliegtuig met een waterstof-brandstofcel.
Om energie op te wekken met waterstof, moet eerst waterstof worden gecreëerd. Dat kan door gewoon water, H2O via elektrolyse te splitsen in waterstof H2 en zuurstof (O2). Om dit vrij van uitstoot te doen, wordt vaak zonne-energie of windenergie gebruikt. De waterstof (H2) kan vervolgens in een brandstofcel worden benut om elektriciteit op te wekken. Dit komt door een chemische reactie waarbij een waterstofmolecuul zich splitst in elektronen en protonen. De elektronen gaan door een ander circuit dan de protonen, waardoor er elektriciteit in ontstaat. De elektronen en protonen hechten zich daarna aan een zuurstofmolecuul waardoor water (H2O) ontstaat.
Met de elektriciteit die vrijkomt in een brandstofcel kan er voldoende energie opgewekt worden om een elektrische vliegtuigmotor aan te drijven. Omdat er geen kerosine verbrand wordt, is er geen uitstoot van CO2 of andere broeikasgassen. Het enige restproduct van een waterstof-brandstofcel is water. Daarom is vliegen op waterstof een hele mooie manier om uitstoot van CO2 door vliegtuigen terug te dringen.
Een elektrisch vliegtuig kan nog niet vliegen op batterijen of accu’s zoals in elektrische auto’s. Vliegtuigen vervoeren immers veel passagiers over lange afstanden en een elektrisch vliegtuig moet juist zo licht mogelijk zijn om efficiënt en rendabel te kunnen vliegen. Er bestaan nu nog geen batterijen die licht genoeg zijn en voldoende vermogen leveren om die lange afstanden af te leggen. Waterstof is veel lichter dan batterijen en biedt voldoende vermogen.
Wil de burgerluchtvaart in de toekomst elektrisch kunnen vliegen dan moeten vliegtuigen een elektrische vliegtuigmotor hebben met een brandstofcel. Waterstof tanken op luchthavens is noodzakelijk. De huidige passagiersvliegtuigen die van en naar Schiphol vliegen, hebben allemaal verbrandingsmotoren die op kerosine draaien. En er kan nu nog alleen maar kerosine getankt worden op Schiphol. Op Rotterdam The Hague Airport loopt een test met waterstof tanken. En werkt dat, dan wordt dat ook op Schiphol uitgetest.
