Om elektrische vliegtuigen van energie te voorzien zijn er verschillende mogelijkheden: batterijen/accu’s en waterstof (H2 voor de scheikundigen onder ons). De ruim 230 duurzame luchtvaartprojecten voor de General Aviation kiezen vrijwel allemaal voor batterijen of accu’s. Een van de uitzonderingen vormt fabrikant HES Energy Systems uit Singapore. Hun Element One, die in dit artikel centraal staat, gaat vliegen op waterstof in gasvorm of vloeibaar.
Energiedichtheid
Waterstof is duurzaam te produceren met behulp van wind- of zonne-energie. Een vliegtuig dat vliegt op waterstof stoot geen CO2 uit. Waterstof heeft een paar grote voordelen ten opzichte van batterijen of accu’s. Het heeft een laag gewicht, een hoge energiedichtheid en het is goedkoop. Vloeibare waterstof heeft als extra voordeel dat het veel minder ruimte inneemt dan waterstof in gasvorm. Nadelen zijn er ook: je moet het opslaan bij een zeer lage temperatuur, het is licht ontvlambaar en door verdamping krijg je meer condenssporen.
Drone
HES heeft vestigingen in Singapore, Frankrijk en Texas. Het bedrijf heeft zijn sporen in de waterstof al ruimschoots verdiend. HES begon in 2005-2006 met het ontwikkelen van experimentele onbemande waterstof-elektrische vliegtuigen. Hun eerste waterstof drone met vaste vleugels vloog in 2010. Daarna volgde een waterstof drone die verticaal kan opstijgen en landen: de hexacopter, ook wel hycopter genaamd. Meer recent is men begonnen met het ontwerpen van de Element One, een bemand vliegtuig dat op waterstof vliegt.
Actieradius
De Element One is een klein vierpersoons vliegtuig dat wordt uitgerust met 14 motoren. In de toekomst kan de romp vergroot worden en plaats bieden aan 10 passagiers. De actieradius bedraagt 500 kilometer als er gebruik wordt gemaakt van waterstof in gasvorm. Kiest men voor vloeibaar waterstof, dan vertienvoudigt het vliegbereik. Dit is een enorme sprong voorwaarts vergeleken met batterij elektrische vliegtuigen met hun beperkte vliegbereik. Naar verwachting zal in 2025 de eerste bemande vlucht met de Element One plaatsvinden. De Element One wordt ontwikkeld in Toulouse, niet geheel toevallig ook de thuisbasis van Airbus.
Pods
Om waterstof te tanken heeft HES een ingenieus systeem bedacht. De Aeropak Energy Pods combineren het voorstuwingsvermogen van krachtige lithiumbatterijen met waterstof. De pods worden volledig automatisch achter elke kleine elektromotor geplaatst die zich verspreid over het vleugeloppervlak bevinden. Elke pod is onafhankelijk, maar als systeem met elkaar verbonden. Dit verhoogt niet alleen de veiligheid, maar maakt het ook mogelijk om op een luchthaven in 10 minuten lege pods om te wisselen voor volle energiepods.
Consortium
HES is bezig om een consortium van technologiepartners op te richten in zowel de lucht- en ruimtevaart- als de waterstofindustrie. Daarmee wil men de ontwikkeling van een nieuw gedecentraliseerd reismodel versnellen. De Element One moet met zijn grote actieradius zorgen voor een nieuw type luchtmobiliteit tussen afgelegen gebieden. Hierdoor kan volgens HES de ontwikkeling van lokale economieën worden bevorderd.
