In totaal zeventien Nederlandse bedrijven en instellingen slaan de handen ineen voor de ontwikkeling van een middelgroot vliegtuig dat zijn energie haalt uit vloeibare waterstof. Een prototype moet al over drie jaar worden getest; rond 2028 kunnen de eerste exemplaren rondvliegen.

 

De luchtvaart heeft, op zijn zachtst gezegd, een flinke uitdaging. De meeste toestellen worden nog aangedreven door kerosine die is gemaakt van aardolie. Daarmee brengen ze met elke vlucht forse hoeveelheden CO2 in de lucht, nog los van andere vervuilende emissies. In opkomende economieën kunnen steeds meer mensen zich vliegreizen veroorloven.

Voor het schoner maken van de aandrijving van vliegtuigen komen daarom verschillende initiatieven van de grond. Zo proberen luchtvaartmaatschappijen om de kerosine die ze tanken, duurzamer te maken. Dit gaat echter tergend langzaam, en het is de vraag of het echt iets helpt. Bij verbranding komt namelijk nog steeds CO2 vrij.
 

Elektrisch

Een andere aanpak is om vliegtuigen elektrisch aan te drijven. We schreven eerder over de Nederlandse start-up Venturi Aviation, die het ambitieuze plan heeft opgevat een elektrisch vliegtuig te ontwikkelen met 44 zitplaatsen en een vliegbereik van 550 kilometer.

Daar komt nu het HAPSS-project (Hydrogen Aircraft Powertrain and Storage System) bij, een volledig Nederlandse publiek-private samenwerking van zeventien bedrijven die samen een vliegtuig ontwikkelen dat wordt aangedreven door groene waterstof. Een brandstofcel maakt met dat gas elektriciteit, waarmee de elektrische propellers van het toestel worden aangedreven.
 

Zuid-Holland

Het project is opgezet door Unified International en InnovationQuarter, de regionale ontwikkelingsmaatschappij voor Zuid-Holland. Andere bekende deelnemers zijn Fokker Services, de TU Delft, de Rijksoverheid en het Koninklijk Nederlands Lucht- en Ruimtevaartcentrum (NLR).  

Het project krijgt een financiële impuls krijgt vanuit het Nationaal Groeifonds, een investeringsfonds van de Nederlandse overheid. Het programma ‘Luchtvaart in Transitie’ krijgt 383 miljoen euro. Het HAPSS-project is daarvan het grootste onderdeel.
 

Overzicht van het HAPSS-project, met per onderdeel de betrokken projectpartner.

 

Brandbaar gas

Dat je met waterstof een flink vliegtuig vol passagiers kunt laten vliegen, is nog geen uitgemaakte zaak. Het feit dat je met een brandbaar gas de lucht in gaat, vraagt om technologische oplossingen, die er nog lang niet allemaal zijn.

Alleen al het leidingwerk is een complexe aangelegenheid, zegt Bert Klarus van Innovation Quarter in een persbericht. ‘Wil je waterstof door leidingen vervoeren, dan moet je het goed onder controle houden met drukregelaars en compressoren. En er komt bovendien veel warmte vrij, daar moet je ook iets mee.’
 

Capsules in de staart

Waar de brandstof in de huidige vliegtuigen - kerosine - in de vleugels wordt opgeslagen, levert dat bij waterstof te veel complicaties op. Dat gas wordt sterk gekoeld opgeslagen in capsules in de staart. Van daaruit gaat het via leidingen naar de brandstofcellen, die er stroom mee opwekken.
 

Impressie van een verkeersvliegtuig op waterstof. Illustratie: Depositphotos

 

Stillere propellers

In een parallel project werken enkele van de projectpartners aan betere propellers, vertelt Klarus. ‘Van turboprops is bekend dat ze veel herrie maken. Dat is vervelend voor omwonenden van vliegvelden, maar zeker ook voor de passagiers, die hard geluid en trillingen ervaren. Om het comfort te verhogen en langere vluchten mogelijk te maken, werken onder meer de TU Delft, NLR, KVE en Airborne aan stillere propellers.’
 

Bestaand vliegtuig ombouwen

De eerste stap van het HAPSS-project is om in een bestaand vliegtuig de aandrijflijn op basis van waterstof in te bouwen. Dat is de snelste weg naar resultaat, en er is een markt voor deze retrofits.

Maar uiteindelijk zullen er ook geheel nieuw toestellen komen. Klarus: ‘In een bestaand toestel heb je minder ontwerpvrijheid en wordt veel ruimte ingenomen door de componenten van de waterstof-aandrijving. Door een nieuw vliegtuig helemaal op de nieuwe aandrijving te ontwerpen, kunnen we dat efficiënter maken en komt er meer ruimte vrij voor passagiers.’

Het toestel moet uiteindelijk tussen de vijftig en honderd mensen kunnen vervoeren over een afstand van enkele honderden kilometers. De ambitie is dat in 2028 de eerste mensen op groene waterstof van Rotterdam naar Londen kunnen vliegen.

 

Openingsbeeld: impressie van een vliegtuig op waterstof. Anders dan in deze illustratie mikt het Nederlandse consortium op een toestel dat door (elektrische) propellers wordt aangedreven. Illustratie: Depositphotos