Onderzoekers en ingenieurs van het bedrijfje H2FLY hebben de eerste vluchten gemaakt met een vliegtuigje dat zijn energie haalt uit vloeibare waterstof aan boord. Een brandstofcel maakt van de waterstof elektriciteit, die de elektromotoren aandrijft.


Update woensdag 27 september 2023: onderzoekers van H2FLY hebben gereageerd op vragen van De Ingenieur en het artikel is daarmee uitgebreid.


Dat heeft het in Stuttgart gevestigde bedrijf H2FLY bekendgemaakt. Het bedrijf maakte zes testvluchten met zijn HY4 testvliegtuig, met een piloot aan boord. De langste van die vluchten duurde zelfs drie uur.

De vluchten vonden plaats in Maribor, Slovenië. Het testvliegtuig HY4 is gebaseerd op een toestel van de Sloveense vliegtuigbouwer Pipistrel. Ingenieurs van H2FLY hebben dat aangepast voor elektrische aandrijving en voor het opslaan van vloeibare waterstof. Om dat gas vloeibaar te maken, moet het worden gekoeld tot minstens -253 graden Celsius. Het testvliegtuig kan 24 kilogram waterstof opslaan.
 

Bereik gaat omhoog

'We hebben gekozen voor vloeibaar waterstof omdat dat een gunstige verhouding tussen energie en gewicht heeft', mailt een woordvoerder van H2FLY op vragen van De Ingenieur. Door het gas vloeibaar te maken, kan een vliegtuig verder komen met meer lading aan boord. 'Ook is vloeibaar waterstof goed aan boord op te slaan en [op de grond] te transporteren.'
 

1500 kilometer

Volgens H2FLY laten de resultaten van de proefvluchten zien dat het gebruik van waterstof in vloeibare vorm – in plaats van gasvormig waterstof – ervoor kan zorgen dat het bereik van het kleine toestel omhoog gaat van 750 kilometer naar 1500 kilometer. Dit is ‘een cruciale stap op weg naar emissievrije commerciële vluchten op middellange en lange afstand’, aldus het bedrijf.

Het bedrijf heeft dus laten zien dat het gebruik van vloeibare waterstof voor dit soort vluchten haalbaar is. ‘We willen nu onze technologie gaan opschalen voor regionale vluchten en andere toepassingen’, zegt Josef Kallo, medeoprichter van H2FLY in het persbericht. ‘Zo beginnen we aan de cruciale missie om de commerciële luchtvaart koolstofvrij te maken.’
 

Europees project

De geslaagde testvluchten zijn het hoogtepunt van het Europese onderzoeksproject HEAVEN, waar verschillende bedrijven en onderzoeksinstellingen aan deelnamen. Doel van het project was om aan te tonen dat het gebruik van vloeibare waterstof in vliegtuigen haalbaar en zinvol is.

Onderdelen van project HEAVEN waren bijvoorbeeld (zie de figuur hieronder) het verbeteren en optimaliseren van de brandstofcellen die de stroom opwekken. Onder leiding van het bedrijf Air Liquide werd daarnaast de opslagtank voor de vloeibare waterstof ontworpen, gebouwd en ingebouwd in het toestel, uiteraard in nauwe samenwerking met vliegtuigbouwer Pipistrel.

Het lastigste van het project was 'om een speciaal algoritme te ontwikkelen dat ervoor zorgt dat 100 procent van de verdampte waterstof wordt gebruikt [in de brandstofcel]', mailt een woordvoerder van  H2FLY.

 

Klik op de illustratie voor een grotere versie. Illustratie: project HEAVEN

 

Grotere toestellen

Nu het Europese project HEAVEN erop zit, focust H2FLY op het commercieel beschikbaar maken van vliegtuigen op vloeibare waterstof. Het bedrijf werkt aan nieuwe brandstofcellen met hogere vermogens, die geschikt zijn om grotere toestellen (20 tot 80 passagiers) aan te drijven op kruishoogtes tot 9 kilometer.

En volgend jaar wil H2FLY op Stuttgart Airport, en met financiële ondersteuning van de deelstaat Baden-Württemberg, een onderzoekscentrum openen dat volledig focust op waterstof als energiebron voor vliegtuigen.
 

Nederlandse plannen

Ook in Nederland zijn plannen voor het ontwikkelen van vliegtuigen op waterstof. Zo wil Fokker Next Gen een Fokker 100 ombouwen voor elektrische aandrijving; ook hier is de energie opgeslagen in vloeibare waterstof. De eerste proefvluchten zouden in 2028 moeten plaatsvinden.
 

Verbranden

Er is overigens nog een andere manier om te vliegen op waterstof: door het gas te verbranden in een straalmotor. Dit is technisch gezien mogelijk (hoewel er aanpassingen aan de straalmotor nodig zijn), maar er komt NOx bij vrij, er vindt immers gewoon verbranding plaats. 'Vliegtuigen die waterstof verbranden zijn dus niet emissievrij', aldus de H2FLY-woordvoerder. 

 

Openingsbeeld: Foto H2FLY