Elektrisch vliegtuig

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Naar navigatie springen Naar zoeken springen
Solar Impulse 2

Een elektrisch vliegtuig is een vliegtuig dat een elektromotor heeft in plaats van een verbrandingsmotor. De elektriciteit komt van brandstofcellen, zonnecellen, supercondensators, draadloze stroom of batterijen.[1]

Voordelen[bewerken | brontekst bewerken]

Een voordeel van elektrisch vliegen is dat er geen uitstoot is van broeikasgassen tijdens de vlucht. Als het vliegtuig vliegt op accu's die zijn geladen door fossiele brandstoffen te verbranden, treedt dezelfde uitstoot van broeikasgassen echter alsnog op, maar nu vóór het vliegen. Als de accu's daarentegen worden geladen met elektriciteit die is opgewekt met behulp van zon-, wind- of waterkracht, is er zowel vóór als tijdens het vliegen zeer weinig uitstoot van broeikasgassen. In potentie is dit een zeer belangrijk voordeel in vergelijking met fossiele kerosine.

Bovendien gaan elektromotoren efficiënter met energie om dan straalmotoren, en zijn veel stiller. Probleem is wel dat hoe groter het vliegtuig is hoe technisch uitdagender geheel elektrisch vliegen wordt. Met de huidige batterijtechnologie is elektrisch vliegen alleen over korte afstanden en met minder dan 20 personen technisch haalbaar.[2] Grotere passagiersvliegtuigen zijn aangewezen op hybride oplossingen, met fossiele brandstof opstijgen en elektrisch vliegen tijdens de kruisvluchtfase.[3] Lange afstandsvluchten met meer dan 20 passagiers zonder CO2 uitstoot zijn vanwege de lage energiedichtheid van batterijen alleen haalbaar met de toepassing van waterstof als energiedrager.[4][5]

Bestaande elektrische vliegtuigen[bewerken | brontekst bewerken]

Pipistrel Alpha Electro

De huidige elektrische vliegtuigen zijn vooral experimentele proefmodellen, zowel bemande als onbemande toestellen. Er wordt al sinds de jaren 1970 gevlogen met elektrisch aangedreven modelvliegtuigen, in 1957 werd de eerste melding hiervan gemaakt. De eerste bemande vlucht met een elektrisch vliegtuig was in 1973 met een omgebouwd Brditschka HB-3 motorzweefvliegtuig, de vluchtduur was 12 minuten.[6]

  • Extra 330LE - Siemens bouwde een 1.000 kg wegend elektrisch tweepersoonsvliegtuig genaamd Extra 330LE uitgerust met een sterke elektromotor en batterijen, dat op 25 november 2016 een demonstratievlucht maakte.[8]
  • HyFlyer Piper Malibu - De firma ZeroAvia heeft een Piper Malibu Mirage omgebouwd naar een elektrisch vliegtuig met waterstof brandstofcellen. Een paar 130 kW elektrische motoren vervangen de originele zuigermotor. Het prototype van de HyFlyer vloog voor het eerst op 24 september 2020.[9]
  • MagniX Cessna Caravan - Op 28 mei 2020 steeg vanuit Grant County Airport een geëlektrificeerde Cessna 208 Caravan op voor een vlucht van 30 minuten. De door de firma MagniX met een 750 pk (560 kW) elektromotor en Lithium-ion batterijen uitgeruste Cessna Caravan heeft een vliegbereik van 160 km met 4-5 passagiers aan boord. MagniX probeert om het elektrische toestel eind 2021 gecertificeerd te krijgen voor korte taxivluchten.[10]

Zonnevliegtuigen[bewerken | brontekst bewerken]

Het Solar Impulse zonnevliegtuig
  • Solar Impulse - De Solar Impulse is een bemand langeafstandszonnevliegtuig dat in 2016 een vlucht rondom de aarde voltooide. Het gebruikt zonnepanelen op de vleugels om de propellers aan te drijven en om de batterijen op te laden om 's nachts ook te kunnen vliegen. Verschillende sleutelfiguren achter het zonnevliegtuig Solar Impulse werken aan een commerciële opvolger. Het eerste toestel, de aEro1, blijft al meer dan een uur in de lucht, en heeft inmiddels meer dan vijftig vlieguren op de teller.[11]
  • Solar Challenger - De Solar Challenger was een experimenteel elektrisch vliegtuig dat volledig op zonne-energie werkte, en in 1981 het Kanaal overstak.

Vliegtuigmodel met ionenmotor[bewerken | brontekst bewerken]

  • MIT Solid-state propulsion - In 2018 maakte een klein experimenteel vliegtuigmodel van de groep van Steven Barrett van MIT dat gebruikmaakt van stroming van ionen tussen + en -20.000 volt een geslaagde indoorvlucht over 60 meter.[12][13] Het door een ionenmotor aangedreven model had een spanwijdte van vijf meter en een gewicht van 2,2 kilogram.

Elektrische vliegtuigen in ontwikkeling[bewerken | brontekst bewerken]

Eviation Alice, passagierstoestel met elf zitplaatsen
  • Echelon 1 - De Delftse startup Venturi Aviation introduceerde in januari 2022 een plan om in 2030 een elektrisch vliegtuig gereed te hebben geschikt voor 44 passagiers met een bereik van 550 km. De eerste artist impressions van de Echelon 1 laten een traditioneel ogende hoogdekker met T-staart zien, waarbij de twee turboprops zijn vervangen door 8 elektromotoren, en met een spanwijdte van 36 meter.[15]
Heart ES-19, geïnspireerd op de ATR 42 (artist impression)
  • Heart ES-19 - Het Zweedse bedrijf Heart Aerospace heeft een elektrische viermotorige Regional Airliner in ontwikkeling voor 19 personen, de Heart ES-19. Het opgegeven vliegbereik is 400 km. Het toestel is geïnspireerd op de ATR 42. De eerste vlucht staat gepland voor 2024, certificering voor 2026. Er zijn reeds 120 pre-orders ontvangen van Finnair en United Airlines.[16]
  • Wright Electric - De Amerikaanse start-up Wright Electric werkt aan verschillende elektrische toestellen voor 100 passagiers. Het eerste toestel, met als basis de bestaande BAE 146 hoogdekker, zou tegen het jaar 2027 operationeel moeten zijn.[17] Voor 2030 staat een volledig nieuw ontworpen vliegtuig in de planning, die vergelijkbaar is met de huidige Boeing 737.[18]
  • NASA Hybride-vliegtuig - NASA ontwikkelde in 2015 een concept voor een klein elektrisch-hybride vliegtuig met 18 elektromotoren, in de vleugels verwerkt.[19]

Technische uitdagingen[bewerken | brontekst bewerken]

Vooralsnog is de capaciteit van accu's om energie op te slaan veel te klein om op deze wijze grote afstanden af te kunnen leggen met grote vliegtuigen. Grote vliegtuigen zouden hiervoor te veel accu's nodig hebben en daarmee veel te zwaar worden. Daarom is elektrisch vliegen tot op heden beperkt tot kleine, lichte vliegtuigen en korte afstanden.

Door waterstof als energiedrager te gebruiken en deze via een brandstofcel om te zetten in elektriciteit, kan in theorie elektrisch worden gevlogen zonder loodzware accu's te hoeven gebruiken. Dit staat technisch echter nog in de kinderschoenen.[20]

Omdat de techniek van elektrisch vliegen nog lang niet klaar is voor grootschalig vervoer, wordt hybride vliegen gezien als een alternatief.[bron?] Hierbij wordt het vliegtuig aangedreven door een combinatie van elektrische en verbrandingsmotoren.

Zie ook[bewerken | brontekst bewerken]

Externe link[bewerken | brontekst bewerken]

Zie de categorie Aircraft with electric engines van Wikimedia Commons voor mediabestanden over dit onderwerp.