ALBANY – Wright Electric is begonnen met het ontwikkelen van een zwaardere 2 MW elektromotor voor vliegtuigen in de klasse tot honderd zitplaatsen. In een nieuwe testcel zal de Wright Electric de 1A-motor van 2 megawatt evalueren met zowel een Lycoming LF507-F-turbofan als een propeller van een C-130 Hercules.
Deze LF507 werd ingebouwd in een BAe 146, die het bedrijf wil gaan ombouwen naar elektrische voortstuwing.
In een tweede fase van grondtesten zal Wright beginnen met werken aan de 2,5 MW WM2500-motor, met een geïntegreerde aangepaste aandrijving. Deze wordt ontwikkeld met steun van het ARPA-E Ascend-programma van de Amerikaanse overheid.
Wright heeft onlangs een elektromotor getest van meer dan 1 MW en bereidt zich nu voor op het uitvoeren van hoogtetests met behulp van het NASA Electric Aircraft Testbed. Het bedrijf streeft ernaar om CO2-neutrale commerciële activiteiten te ondersteunen met steeds grotere vliegtuigen met één enkel gangpad voor sectoren tot 1.300 km.
De werkzaamheden vinden plaats in het Wright Elctric Aircraft Engine Test Cell (WEAETC) in het Amerikaans Albany.
Deze aannames stoken op geen enkel getal met de werkelijke stand der techniek momenteel rendementen zijn veel hoger
Kleine aanvulling om waterstof te maken is een verlies van 2% nu normaal in de praktijk.
Alles wat meer verlies heeft is ouderwets en achterhaald.
O.a. in Australië staat al fabriek met dit rendement
Wat ik een beetje mis bij dit soort artikelen is een verkenning rond energetische aspecten.
Daarom onderstaand een niet meer dan grofstoffelijke poging de in hoofdlijn vier manieren om vliegtuigen Co2-vrij dan wel neutraal te laten vliegen te vergelijken. Op energetische verschillen, maar ook op verschillen qua investeringen.
De fraaiste manier om, althans lokaal volledig Co2 vrij te vliegen is batterij elektrisch, waarbij de batterijen als ’t voldoende waait en/of de zon schijnt worden geladen.
Gerekend vanuit de windmolen op zee heb je dan zo’n 10% netverlies, en 15% laderverlies, 5% batterijverlies en 5% verlies in de motor incl. elektronica.
Kom je uit op: 100 -> 90 -> 76,5 -> 72,7 -> 69 % efficiency.
De volgende is de waterstof elektrische methode, onontkoombaar als het om grote vermogens gaat.
Gerekend vanuit de windmolen op zee heb je dan 50% elektrolyser verlies, zeg 10% transportverlies, vervolgens raak je in de fuel cell om er weer stroom van te maken 50% kwijt en in de motor met elektronica 5%.
Strikt genomen zou je hier, gegeven de grote vermogens, met iets lagere verliespercentages mogen rekenen, maar voor de uniformiteit in deze vergelijking doe ik dat niet.
Kom je uit op: 100 -> 50 -> 45 -> 22,5 -> 21,37 % efficiency.
De volgende is waterstofgas rechtstreeks in een hiervoor geschikt gemaakte turbofan, of in GA dieselmotor verbranden.
Gerekend vanuit een windmolen op zee heb je dan 50% elektrolyser verlies, zeg 10% transportverlies en 70% motorverlies. Kom je uit op: 100 -> 50 -> 45 -> 13,5 % efficiency
De vierde weg is die via SAF op basis van teruggewonnen Co2 en waterstof verbrand in een vliegtuigmotor.
Gerekend weer vanuit een windmolen op zee heb je dan 50% elektrolyser verlies, zeg 10% transportverlies en zeg 5% bij het feitelijk met de Co2 maken van SAF, vervolgens nog eens 5% transportverlies en dan 70 % motorverlies.
Kom je uit op: 100 -> 50 -> 45 -> 42,75 -> 40,61 -> 12,18 % efficiency.
Hoewel de hierboven gebruikte verliespercentages aannames zijn, wordt wel duidelijk dat elektrische aandrijving energetisch ’t efficiëntst uitpakt.
Los van verschillen in energetische efficiency is het verschil in investeringskosten substantieel:
De oplossingen met of batterijen, of waterstof samen met een fuel cell aan boord, met elektromotoren zijn veel kostbaarder, dan het waterstof rechtstreeks verbranden in een daarvoor geschikte turbofan. Al zijn voor deze laatste ook een waterstof infrastructuur op de grond en aan boord speciale opslagtanks vereist.
Nog minder investeringen vergt vliegen op SAF, omdat je dan vrijwel niets hoeft aan te passen. ’t Is dan ook logisch dat in de luchtvaartindustrie hier als eerste, zij het als tussenoplossing, op wordt ingezet, ook al omdat de elektrisch vliegen oplossingen nog lang niet in grotere vermogens beschikbaar zijn.
SAF heeft daarbij als praktisch voordeel, dat het voor ervoor geschikte motoren doorgeefbaar blijft met kerosine en dus straks mondiaal kan worden ingezet. Je kunt altijd terug op gewone kerosine, dat voordeel is er straks niet meer voor toestellen die van waterstof afhankelijk zijn. Toch onhandig als je dan moet uitwijken naar een andere luchthaven waar ze (nog) geen waterstof hebben klaar staan.