De Ingenieur in gesprek Pionier Bertrand Piccard bouwt een ‘vliegtuig van hoop’

De grote opgaven van deze tijd kunnen we alleen te lijf met pioniersgeest en innovatiedrang, zegt Bertrand Piccard. Zelf geeft deze telg van een beroemde, Zwitserse avonturiersfamilie al jarenlang het voorbeeld. Met Climate Impulse wil hij behalve non-stop emissievrij rond de wereld vliegen vooral ook inspireren.

Weinig nog actieve luchtvaartpioniers hebben zo’n indrukwekkend palmares als Bertrand Piccard. In 1999 maakte de Zwitserse psychiater en avonturier aan boord van de Breitling Orbiter de eerste non-stop ballonvlucht rond de wereld. In 2015-2016 volgde Solar Impulse, waarin hij als eerste rond de wereld vloog in een vliegtuig op zonne-energie. Zijn jongste project heet Climate Impulse, dat moet resulteren in een volledig emissievrije vlucht rond de wereld in een vliegtuig op vloeibare groene waterstof. De Ingenieur sprak hem in Parijs, in de kantlijn van de grote technologiebeurs VivaTech. ‘Het zal misschien nog wel dertig jaar duren voor grote commerciĂ«le passagiersvliegtuigen op waterstof vliegen’, zegt Piccard, in 1958 geboren als zoon van de oceanograaf Jacques Piccard (1922-2008) en kleinzoon van natuurkundige, uitvinder en diepzeeduiker Auguste Piccard (1884-1962). ‘Toch moeten we daar meteen vandaag mee aan de slag gaan. Stellen we dat een dag uit, dan duurt het namelijk nog dertig jaar en Ă©Ă©n dag.’

Tien jaar geleden voltooide u de eerste vlucht rond de wereld in een zonne-vliegtuig. De gebroeders Wright, vertelde u indertijd, hadden bij hun eerste, aarzelende vlucht nooit kunnen vermoeden hoe snel de luchtvaart zich binnen tien jaar tijd zou ontwikkelen. Als we na tien jaar de balans opmaken van Solar Impulse: wat heeft die vlucht dan opgeleverd?

‘De Solar Pulse Foundation heeft inmiddels zestienhonderd technische oplossingen verzameld en gecertificeerd die goed zijn voor het milieu en bovendien nu al winstgevend zijn. Dat was zonder die vlucht nooit gebeurd. Ook Climate Impulse is een concreet resultaat van dat eerdere project. Begin volgend jaar hopen we de eerste testvluchten te kunnen uitvoeren. En mijn copiloot van Solar Impulse, AndrĂ© Borschberg, heeft met zijn bedrijf H55 een tweepersoons elektrisch vliegtuig ontwikkeld en schaalt nu op. Natuurlijk, een elektrisch vliegtuig voor dertig passagiers is er nog niet. Maar inmiddels werken er zoveel bedrijven aan, dat het me niet zou verbazen als het over vijf of tien jaar wel zover is.’

Waarom koos u waterstof als brandstof voor Climate Impulse?

‘Ons doel is de ultieme vlucht: non-stop, rond de wereld, emissievrij. Mijn vlucht met de Breitling Orbiter-luchtballon was weliswaar non-stop, maar de uitstoot was hoog vanwege het vloeibare propaan dat we verbrandden. De Solar Impulse-vlucht was emissievrij, maar er waren zestien tussenlandingen nodig en we waren al met al anderhalf jaar onderweg. Dat was niet praktisch. Voor een non-stop zonnevlucht zou het gewicht van de benodigde batterijen het vliegtuig te zwaar maken om op te stijgen. SAF (sustainable aviation fuel) uit van hernieuwbare bronnen is een verbetering ten opzichte van kerosine, maar geen echte emissievrije oplossing. Bij verbranding komt die CO2 weer in de atmosfeer terecht. Vloeibare groene waterstof is simpelweg de enige brandstof waarmee we volledig emissievrij kunnen vliegen. Het heeft een hoge energiedichtheid, wat essentieel is voor langeafstandsvluchten en de enige uitstoot is waterdamp.’

Het ontwerpen van een waterstofvliegtuig dat non-stop rond de wereld kan vliegen is een enorme technische uitdaging. Hoe krijgt u dat voor elkaar?

‘Eenvoudige projecten trekken luie mensen aan. Op moeilijke projecten komen alleen de allerbeste mensen af. Een ogenschijnlijk onmogelijke opgave als de onze trekt pioniers, disruptors en innovators die de wereld willen veranderen. We beschikken bovendien over een groot partnernetwerk. Syensqo, een spin-off van chemieconcern Solvay, levert de composietmaterialen, membranen voor brandstofcellen en de benodigde lijmen en bouwt ook actief mee aan het vliegtuig. Telecom en IT-concern Orange ontwikkelt een digital twin om het gedrag van het toestel onder verschillende omstandigheden te simuleren. En Airbus heeft, voordat we het project aankondigden, een haalbaarheidsstudie uitgevoerd. De conclusie: het kan, maar alleen als de aerodynamica wordt aangepast. Airbus-specialisten hebben vervolgens zelf een heel nieuw ontwerp voor ons gemaakt.’

Veel ingenieurs beginnen hun loopbaan vol idealen, maar belanden later in banen die weinig bijdragen aan een betere wereld. Hoe is dat te verklaren?

‘Dit is een fundamenteel menselijk probleem, gerelateerd aan de tweede wet van de thermodynamica. Een gesloten systeem evolueert altijd naar maximale entropie, oftewel wanorde. Om dit tegen te gaan, heb je negentropie nodig: energie van buitenaf. Mensen zijn niet anders. Zonder inspiratie, zonder stimulans, zonder de noodzaak om dingen anders te doen, blijven we in onze comfortzone. Dat is waarom ik mijn leven wijd aan het pionieren: om mensen te laten zien dat we beter kunnen. Neem de ingenieurs van Solar Impulse. Zij hadden het indertijd over ‘het project van ons leven’, want ze konden innoveren, uitvinden, bouwen. Maar na afloop keerden ze terug naar de ‘normale’ wereld. Ze zeiden dat het niet makkelijk was die innovatiedrang vast te houden. In een systeem dat verandering niet beloont, is het moeilijk om die pioniersgeest te behouden.’

Uw projecten zijn zeer ambitieus. Hoe onderscheidt u luchtkastelen van realistische ambities?

‘Voordat we een project lanceren, doen we grondig vooronderzoek. Voor Solar Impulse voerde de École polytechnique fĂ©dĂ©rale de Lausanne (EPFL) een haalbaarheidsstudie uit: negen maanden werk door achttien laboratoria, met zo’n tachtig betrokken wetenschappers en ingenieurs. Pas toen duidelijk was dat de technologische uitdagingen te overwinnen waren, zijn we begonnen. Met het Climate Impulse-team kozen we dezelfde aanpak. We gingen eerst gesprekken aan met Airbus en met specialisten op het gebied van waterstof en brandstofcellen. Pas toen alle partijen bevestigden dat het kan, zijn we gestart. Maar laten we eerlijk zijn: we kunnen nooit zeker zijn dat het lukt. Dit is een avontuur, geen businessplan. Maar wel een avontuur met een solide wetenschappelijke basis.’

Waarom gaat de transitie naar duurzame technologie zo langzaam?

‘We leven in een wereld die oplossingen uit het verleden gebruikt, terwijl er al betere alternatieven bestaan. Neem de verbrandingsmotor. Volgens de wetten van Carnot heeft deze een maximaal rendement van 27 procent. Mijn elektrische motoren in Solar Impulse haalden 97 procent. Toch blijven we vasthouden aan inefficiĂ«nte systemen: slecht geĂŻsoleerde gebouwen, verouderde industriĂ«le processen, vuile fossiele brandstoffen – allemaal technologieĂ«n die 120 jaar geleden zijn uitgevonden. Het probleem is niet een gebrek aan oplossingen, maar het vasthouden aan verouderde, inefficiĂ«nte en vervuilende technologieĂ«n – die bovendien duurder zijn, omdat ze energie, grondstoffen en geld verspillen. Het is echt de hoogste tijd om afscheid te nemen van de brandstoffen van vroeger.’

Wie moet het voortouw nemen in de transitie?

‘Als eerste moeten we allemaal stoppen met het roepen van ‘probleem, probleem, probleem’ en in plaats daarvan ‘oplossing, oplossing, oplossing’ schreeuwen. Laten we vooral ook de bestaande oplossingen gaan uitvoeren, want die zijn er genoeg. Ten tweede: pioniers moeten laten zien wat er kan. Climate Impulse is zo’n pioniersproject: gefinancierd met sponsorgeld en onderzoeksbudgetten, niet met commerciĂ«le investeringen. We laten zien wat mogelijk is. Pas daarna is het de beurt aan de industrie om in actie te komen. Wanneer een technologie eenmaal is bewezen, kan de industrie opschalen en commercialiseren. Europa heeft de fout gemaakt om de industrie direct massaal in waterstof te laten investeren. Maar de industrie is geen pionier – dat moeten wij zijn.’

Wanneer is Climate Impulse voor u geslaagd?

‘Niet wanneer ik mijn emissievrije, non-stopvlucht rond de wereld heb volbracht, maar pas wanneer grote commerciĂ«le vliegtuigen op waterstof vliegen. Dat kan dertig jaar duren: gecertificeerde toestellen, met vloeibare waterstof op luchthavens wereldwijd. Maar dat is juist de reden om vandaag te beginnen. Want als we pas morgen starten, dan duurt het dertig jaar en Ă©Ă©n dag. En als we niet beginnen, dan gebeurt het nooit.’

Wat onderscheidt degenen die de wereld veranderen van degenen die alleen indrukwekkende technologie bouwen?

‘Het cruciale verschil is de missie, het doel. Ik ben niet alleen avonturier, maar ook arts en psychiater. Voor mij is de kwaliteit van leven op deze planeet het allerbelangrijkste. Technologie kan de wereld redden of vernietigen. Neem nucleaire energie: we kunnen kerncentrales bouwen voor schone stroom of atoombommen voor vernietiging. Neem kunstmatige intelligentie: we kunnen het energieverbruik wereldwijd halveren door hernieuwbare energie efficiĂ«nt te integreren of AI gebruiken voor snellere streaming op onze telefoons. Ondernemers moeten zich afvragen: hoe draagt mijn technologie bij aan een betere wereld? Niet: hoe verdien ik er geld mee? Wie alleen is gefocust op spectaculaire technologie zonder purpose, zal nooit Ă©cht een verschil maken.’

Bent u optimistisch over de toekomst?

‘Ik ben realist. Optimisten denken dat problemen vanzelf oplossen; pessimisten denken dat er geen oplossingen zijn. Realisten zoeken oplossingen, los van ideologie, want ideologieĂ«n zitten vaak in de weg. Sommigen zeggen: “Ecologie is opoffering, duur en saai.” Anderen: “Industrie is altijd vervuilend.” Beiden hebben ongelijk. We hebben iedereen nodig: oliebedrijven die diversifiĂ«ren naar waterstof, activisten die de oplossingen in plaats van de problemen benadrukken en overheden die innovatie stimuleren. Alleen door samen te werken kunnen we slagen. Climate Impulse kan leiden tot een fossielvrije luchtvaart die ons dingen laat doen die onmogelijk leken: opstijgen als een raket, na vijftien minuten de motoren uitschakelen op honderd kilometer hoogte, en in twee uur van Parijs naar AustraliĂ« vliegen – volledig schoon. Dat is de toekomst die we kunnen bereiken.’