Normaal behandelen we hier bij waterstof niet veel CleanTechnica. Nou ja, in ieder geval niet serieus. Vaak maken we er grapjes over! Waarom? Omdat voor de meeste toepassingen waterstof is een vreselijke manier om energie op te slaan. De enige echt schone manier om het spul op dit moment te maken, is elektriciteit gebruiken om de waterstof en zuurstof in water te scheiden, zoals een leraar natuurkunde op een middelbare school zou kunnen doen. Er zijn enkele andere methoden die kunnen werken, maar ze zijn nog niet levensvatbaar.

Het gebruik van elektriciteit is geen probleem, omdat elektriciteit in de loop van de tijd uit schonere bronnen kan komen, maar we moeten oppassen dat we niet te veel verbruiken. We gaan nu al worstelen om energiebronnen die fossiele brandstoffen verbranden te vervangen door hernieuwbare energiebronnen, en als we ons elektriciteitsverbruik enorm verhogen, zou die taak nog moeilijker worden. We moeten dus zowel dingen die fossiele brandstoffen verbranden elektrificeren als proberen niet te veel te gebruiken.

Het probleem met waterstof is typisch dat er zoveel elektriciteit voor nodig is. Er is niet alleen veel voor nodig om de waterstof uit water te scheiden, maar je moet het dan ook comprimeren, pompen, transporteren, opnieuw pompen en dan door een brandstofcel laten lopen om weer elektriciteit te maken. Bij elke stap zijn er omzettingsverliezen en uiteindelijk verbruikt u meerdere malen meer elektriciteit dan u zou hebben gebruikt om alleen een batterij op te laden!

Maar dat betekent niet dat u altijd 'gewoon een batterij kunt opladen'. Het probleem met de huidige batterijtechnologie is dat deze niet erg energierijk is. Voor sommige toepassingen kan het gewoon niet genoeg energie bevatten per vierkante eenheid ruimte of per gewichtseenheid. Voor stationaire opslag kan een batterij groot en zwaar zijn, en dat is geen probleem. Voor EV's introduceren ze enkele compromissen. Maar voor zaken als vliegtuigen en vrachtschepen zouden de batterijen gewoon te groot moeten zijn om te vliegen, althans niet zonder ruimte te laten in het gewichtsbudget voor passagiers en vracht.

Dus voorlopig zitten we vast met waterstof als de schoonste brandstof, althans voor sommige toepassingen.

A recent persbericht van Airbus, de bekende maker van vliegtuigen, vrachtvliegtuigen en andere vliegtuigen, deelt een interessant verhaal over het hart van een speciaal nieuw vliegtuig, maar wees gewaarschuwd, het is een vliegtuig met een koud, koud hart.

Airbus richt zich erop om tegen 2035 emissievrije vliegtuigen op de markt te brengen en gebruikt geavanceerde technologieën om dit doel te bereiken. Een groot deel hiervan is uitzoeken hoe het vliegtuig moet worden aangedreven, en Airbus gelooft dat waterstof een veelbelovende optie is. Daarom steekt het veel energie in onderzoek naar waterstofbrandstofcellen.

Er zijn twee primaire manieren waarop vliegtuigen rechtstreeks met waterstof kunnen vliegen. Gasturbinemotoren kunnen worden aangepast om te werken op waterstofverbranding en brandstofcellen kunnen elektrische stroom opwekken uit waterstof. Of een hybride aanpak met beide technologieën is ook mogelijk. Maar er is één uitdaging waar al deze opties voor staan: waterstof moet extreem koud worden gehouden. Het moet worden bewaard bij -253 °C en op die temperatuur blijven ondanks veranderingen in het waterstofniveau tijdens de vlucht.

Daarom zijn opslagtanks voor een waterstofvliegtuig een essentieel onderdeel, maar ze verschillen van die in reguliere vliegtuigen. Een succesvol ZEROe-vliegtuig hangt grotendeels af van de juiste fabricage van deze tanks; daarom richtten ze ongeveer 15 maanden geleden Zero Emission Development Centres (ZEDC's) op in Nantes, Frankrijk, en Bremen, Duitsland, om specifiek te werken aan het ontwerpen en bouwen van de waterstoftanks.

"Het is een echt bewijs van het teamwerk op onze locaties om te zien dat deze eerste tank zo snel wordt geproduceerd", zegt Chris Redfern, Head of Manufacturing, ZEROe Aircraft en Head of Propulsion Industrial Architect. "We willen de tank optimaliseren voor meer efficiëntie en om de ecologische voetafdruk verder te verkleinen: een vliegtuig zonder uitstoot moet immers gedurende zijn hele levenscyclus zo dicht mogelijk bij nul uitstoot zijn."

Hoe de experts het doel bereikten

Airbus ging naar zijn collega's in Nantes en Bremen voor hulp omdat ze al over de vereiste vaardigheden beschikten om deze uitdaging aan te gaan. Met de nabijheid van Ariane Group en Airbus Defence and Space (met hun ervaring in het werken met waterstof), leek Bremen de logische keuze voor de productie van de tank. En vanwege de aanzienlijke expertise van Nantes op het gebied van metalen constructies, besloten ze dat ze daar de coldbox zouden produceren - die zorgt voor de vergassing van vloeibare waterstof.

Deze tank is niet alleen innovatief vanuit technisch oogpunt, maar betekent ook een afwijking van meer conventionele methoden. Door een dynamische en flexibele werkmethodologie te omarmen, kozen de teams voor een gezamenlijke ontwikkelingsbenadering die berustte op snelle vooruitgang door middel van innovatie, testen, snel falen en aanpassing. Met andere woorden, in plaats van tijd te besteden aan het ontwikkelen van theoretische plannen, stortten de teams zich meteen op het vervaardigen van prototypes die ze vervolgens zouden testen voordat ze verder gingen met het maken van een verbeterd prototype.

In Nantes nam het team een ​​leegstaand magazijn in beslag en bouwde in iets meer dan een jaar de eerste cryogene waterstoftank die Airbus ooit heeft geproduceerd.

"Het is een echt bewijs van het teamwerk op onze locaties om te zien dat deze eerste tank zo snel wordt geproduceerd." zei Redfern. “De agile-methodiek heeft een geweldig prototype opgeleverd en zal verbeteringen in toekomstige iteraties helpen stimuleren. We willen de tank optimaliseren voor meer efficiëntie en om de ecologische voetafdruk verder te verkleinen: een emissievrij vliegtuig moet immers gedurende zijn hele levenscyclus zo dicht mogelijk bij nul emissie zijn.”

De volgende stap is om het prototype kritisch te analyseren en te vragen wat er beter kan. Het team neemt de inzichten en testgegevens, maakt een ontwerp voor een tweede prototype dat verbeterde prestaties en meer ruimte zal hebben en tegelijkertijd gemakkelijker te produceren is. Ze werken al aan de tweede tank, die nog ongeveer een jaar nodig heeft om te bouwen en te testen.

Airbus zegt dat het zijn doel is om tegen 380-2026 een tank voltooid en geïnstalleerd te hebben in de A2028-demonstrator. Hoewel schonere vliegtuigen veel eerder leuk zouden zijn, beweegt de luchtvaartwereld zich zeer voorzichtig. Het is goed om te zien dat Airbus een veilig en betrouwbaar ontwerp ontwikkelt.

Waardeer je de originaliteit van CleanTechnica en de berichtgeving over cleantech? Overweeg om een ​​te worden CleanTechnica-lid, ondersteuner, technicus of ambassadeur - of een beschermheer op Patreon.

Wil je geen cleantech verhaal missen? Meld je aan voor dagelijkse nieuwsupdates van CleanTechnica op e-mail. Of volg ons op Google Nieuws!

Heeft u een tip voor CleanTechnica, wilt u adverteren of een gast voorstellen voor onze CleanTech Talk-podcast? Neem hier contact met ons op.

advertentie

 

• Coinsmart. Europa's beste Bitcoin- en crypto-uitwisseling.Klik Hier
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
• Bron: https://cleantechnica.com/2022/11/29/airbus-designed-a-cold-heart-for-its-new-zero-emission-plane-in-record-time/