Een vliegtuig op zonnepanelen kan, maar is geen oplossing – updat 26 juli 2016

Update: De Solar Impulse is weer terug waar hij begon, in Abu Dhabi. Op 26 juli 2016 zette hij zijn wielen weer aan de grond.

De Solar Impuls 2 is weer terug in Abu Dhabi op 26 juli 2016
De Solar Impuls 2 is weer terug in Abu Dhabi op 26 juli 2016

Op de foto de piloten Piccard en Borschberg.
Ze hebben 40.000 km achter de kiezen in ongeveer 800 uur zuivere vliegtijd. De reis heeft veel langer geduurd (van 9 maart 2015 tot 26 juli 2016), maar dat kwam vanwege storingen en vanwege slecht weer. de Solar Impuls 2 is een extreem mooi weer-vliegtuig.
Piccard meent “I’m sure that within the next 10 years we’ll see electric airplanes carrying 50 passengers on short- to medium-haul flights,”. Ik geloof er niets van, tenzij hij erbij zegt dat hij hybride elektrische vliegtuigen bedoelt. Dan zou hij gelijk kunnen hebben.

Niettemin een geweldige prestatie, die nog meer voor duurzame energie als voor duurzaam vliegen van belang is.

De Scientific American van 9 maart 2015 geeft een mooi verhaal met mooie foto’s over de Solar Impulse 2 die alleen op zonne-energie vliegt. Het vliegtuig is op 8 maart 2015 gestart in Abu Dhabi voor een tocht rond de wereld met als eerste stop Oman, waar het vliegtuig vanwege het weer een paar uur rondjes moest draaien  voor het kon landen.
Het vliegtuig is een prachtig voorbeeld van wat je met zonne-energie kunt (je kùnt ermee vliegen) maar ook wat je er niet mee kunt (namelijk er praktisch mee vliegen).

De Solar Impulse 2 in de hangar
De Solar Impulse 2 in de hangar

Het vliegtuig weegt 2300 kg, waarvan ruim een kwart opgaat aan vier lithium polymeer-batterijen. Het vermogen komt van 17248 monokristallijne ultradunne (135 micrometer) siliciumzonnecellen met een totale oppervlakte van 269,5 m2 en een rendement van 23%, die samen goed zijn voor 340 kWh/dag. De spanwijdte is 72 m, meer dan van een Boeing 747.

Spanwijdte-vergelijking met een Boeing 747
Spanwijdte-vergelijking met een Boeing 747

De topsnelheid is 140 km/uur. Er past één piloot in, die de beschikking heeft over 3,8m3 leefruimte met een geïmproviseerde toiletvoorziening.
Behalve in accu’s, slaat het vliegtuig overdag ook energie op als zwaarte-energie. Het vliegtuig klimt overdag naar 8500 m hoogte (de cockpit is onverwarmd en heeft geen overdruk!) en daalt ‘s nachts als een zweefvliegtuig naar 1500 m.

Wie de tocht om de wereld wil volgen kan naar http://www.solarimpulse.com/ gaan. Wie meer over de techniek wil weten kan het beste kijken op http://globalrevolution.org/en/our-story/#.VQOOtY5qJ7k

De Solar Impulse 2 in Abu Dhabi
De Solar Impulse 2 in Abu Dhabi

Het is prachtige techniek en een prima voorbeeld wat zonne-energie kan. Tegelijk is het een bewijs dat vliegen, hoezeer men dat ook zou wensen, niet duurzaam te krijgen is. Het is niet mogelijk om op deze basis een praktisch vliegtuig te bouwen.
Men kan zich geen vliegtuig voorstellen dat 100 echte mensen, met vracht, in een drukcabine in enkele uren betrouwbaar (en dus niet al te weer-afhankelijk) 3000 km weg brengt zonder gebruik van kerosine – zij het fossiel, zij het duurzaam. Dat is een van de redenen waarom ik er in deze kolommen steeds voor pleit om niet tot een te snelle en absolute afwijzing van biobrandstof te komen.

Hopelijk wordt er in 2050 een stuk selectiever gevlogen. Maar kerosine zal ook dan nodig blijken.

2 thoughts on “Een vliegtuig op zonnepanelen kan, maar is geen oplossing – updat 26 juli 2016”

  1. De ‘Solar Impulse’ was natuurlijk niet een prototype van een toekomstig vliegtuig maar een testplatform om gegevens te verzamelen over uiteenlopende aspecten, zoals energievoorziening, constructie-methoden, efficiente voortstuwing enzovoorts. Dit soort kennis is noodzakelijk in de zoektocht naar lager brandstof-verbruik en alternatieve vormen van energie (electrisch) als vervanging van de fossiele brandstoffen.

    Aangezien de meeste reguliere brandstoffen van dit moment geen opties vormen in de luchtvaart, lijkt de toekomst te liggen in nog in ontwikkeling zijnde technologieen, zoals brandstofcellen.

    Honderd jaar geleden konden de luchtvaart pioniers nog maar net een tiental meters boven de grond scheren, nu kunnen we 600+ passagiers binnen 24 uren naar de andere kant van de wereld brengen dus wie weet wat we over nog eens zo’n tijdsbestek mogen verwachten.

    1. René,

      Het toeval wil dat ik op dit gebied nogal wat literatuuronderzoek gedaan heb. Ik moet tot mijn spijt zeggen dat je hier droomt.
      Elders op deze site staat nogal wat over elektrisch vliegen en hybride-elektrisch vliegen. Zoek op deze site maar eens op trefwoord ” vliegen”.

      Je hebt op dit moment in praktijk drie categorieën: elektrisch vliegen waarbij zonnepanelen voldoende energie leveren (met een accu als ondersteuning); elektrisch vliegen, waarbij een accu de meeste of alle energie levert; en hybride-elektrisch vliegen, tot nu toe zonder panelen.

      De Solar Impulse hoort in de eerste categorie. Dat ding heeft gevlogen, dus technisch kan het. Ik zeg alleen dat in praktijk nooit zal kunnen met praktische passagiersaantallen, koffers, snelheden, drukcabine en weersonafhankelijkheid. Het basale probleem is dat de energiedichtheid van zonlicht te klein is, in combinatie met de vleugeloppervlakte, om aan de Megawatten te komen voor een praktisch vliegtuig.
      Ook in de tweede categorie vliegen ontwerpen rond. Airbus experimenteert ermee. Zie mijn artikel over “het elektrisch vliegtuig van dr Galogan”. Het probleem daarmee is dat je of beperkt bent tot veredelde zweefvliegtuigen, die maar een paar honderd kg kunnen meenemen en weersgevoelig zijn, of tot een korte vliegtijd vanwege het gewicht van de accu’s. Ik denk dat brandstofcellen niet veel soelaas bieden.
      Ik heb enig vertrouwen in de derde categorie. Daar werkt bijv. Siemens in. Basaal zit in zo’n vliegtuig een dubbele aandrijving: het ding vliegt elektrisch (het is dus een propellervliegtuig), en wel op een accu, maar die accu wordt voor de vlucht volgegooid en onder de vlucht bijgeladen met een fossiele brandstofmotor. Dat heeft twee grote voordelen: het vliegtuig kan elektrisch starten, waardoor alleen de elektromotor op piekvermogen hoeft te zijn afgestemd, en wat een zegen is voor de omwonenden van vliegvelden (mijn interesse); en de fossiele brandstofmotor kan op kruisvermogen gedimensioneerd worden, waardoor hij efficiënter kan werken.
      Dan nog is dit een propellervliegtuig en heeft het dus inherent een lagere snelheid. Ik zie het op korte termijn vooral als een niche in de markt.

      Ik geloof dus niet in brandstofloze motoren, ook niet in 2050. Ik vind dat de groei van de luchtvaart beperkt moet worden, en ik denk dat een beperkt deel van de kerosine geleverd kan worden als biobrandstof, en verder vind ik dat er een mondiaal rationaliseringssysteem ontwikkeld moet worden dat de schaarse fossiele brandstof in 2050 (naar schatting 5 a 20% van 1995) zo rationeel mogelijk verdeeld moet worden over de meest essentiële functies.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *