Wikisage is op 1 na de grootste internet-encyclopedie in het Nederlands. Iedereen kan de hier verzamelde kennis gratis gebruiken, zonder storende advertenties. De Koninklijke Bibliotheek van Nederland heeft Wikisage in 2018 aangemerkt als digitaal erfgoed.
- Wilt u meehelpen om Wikisage te laten groeien? Maak dan een account aan. U bent van harte welkom. Zie: Portaal:Gebruikers.
- Bent u blij met Wikisage, of wilt u juist meer? Dan stellen we een bescheiden donatie om de kosten te bestrijden zeer op prijs. Zie: Portaal:Donaties.
Waterstofvliegtuig
Een waterstofvliegtuig haalt zijn energie niet uit de gebruikelijke fossiele brandstof (kerosine, een aardolieproduct) maar uit waterstof. Deze vliegtuigen zijn milieuvriendelijk als de waterstof wordt verkregen door elektrolyse van water en de daarvoor benodigde elektriciteit ook milieuvriendelijk is opgewekt. Een conventionele straal- of zuigermotor van een vliegtuig loopt zonder veel aanpassing op waterstof, maar het rendement van de verbrandingsmotor is thermodynamisch beperkt. Principieel is het efficiënter om de waterstof energie met een brandstofcel om te zetten in elektriciteit en een elektromotor te gebruiken, maar het theoretisch maximale rendement is nog lang niet benaderd.
Waterstof vs kerosine
De hoeveelheid energie (verbrandingswaarde) per kg van waterstof is 3 maal hoger dan van kerosine. Dat is gunstig want gewicht is belangrijk bij vliegtuigen. Een probleem met waterstof is het tankvolume. Sterk comprimeren verkleint het volume wel, maar dat verplaatst het probleem naar het gewicht van de hoge-druk tank. Zelfs van vloeibare waterstof is het volume 4 maal groter dan van kerosine met dezelfde energie inhoud, de druk is dan laag maar het moet bij extreem lage temperatuur (20 K = -253 C) worden bewaard. Veel andere manieren om waterstof efficiënt op te slaan, chemisch gebonden of als metaalhydride, zijn nog in onderzoek.[1]
Het grootste gevaar bij beide stoffen is natuurlijk brand bij een ongeluk. Bij waterstof is de ontbrandingstemperatuur 550 C; die van kerosine is ongeveer 300 C. Waterstof verbrandt snel en bijna geheel verticaal terwijl uitstromende kerosine grote brandende plassen kan vormen. Waterstof vormt al snel een explosief mengsel met lucht (explosiegrenzen tussen 4 en 76 volume %) dat door het kleinste vonkje kan ontploffen, terwijl de dampspanning van kerosine zo laag is dat het bij kamertemperatuur moeilijk aan te steken is en alleen brandt met een pit.
Een tank met samengeperst waterstof is dik, als een LPG tank. Ook een vloeibaar waterstof tank is niet plat om de verdamping (bepaald door de oppervlak/volume verhouding) laag te houden, en door de isolatie. Daarom zit de waterstof niet zoals gebruikelijk bij kerosine in de vleugels, maar in de romp.
Proefprojecten
In de Sovjet-Unie zijn met een door waterstof aangedreven Tupolev-155, een aangepaste Tu-154, vanaf 1988 testvluchten gemaakt, tot het uiteenvallen van de USSR in 1991.[2] De vloeibare waterstof zat achterin de romp.
In het CRYOPLANE project van de Europese Unie heeft Airbus met andere ondernemingen onderzoek gedaan naar waterstofvliegtuigen. Dit is beëindigd in 2002 maar in 2007 opnieuw begonnen.[3]
Er zijn kleine vliegtuigen gebouwd, bijv. in 2008 de Boeing Fuel Cell Demonstrator, met samengeperste waterstof, maar de actie-radius was gering.[4]
| Bronnen, noten en/of referenties
|