30
NR3 OKTOBER 2017
TEKST: CHRISTIAN JONGENEEL
Over en uit voor de verbrandingsmotor? In het kielzog van Tesla richten steeds meer autofabrikanten zich op elektrisch rijden. Onlangs werd zelfs het eerste elektrische vliegtuig aangekondigd. Is het echt over en uit voor de verbrandingsmotor?
H
ij ziet er kek uit, de Wright One, het eerder dit jaar (op papier) gepresenteerde elektrische vliegtuig dat met 150 stoelen de concurrentie met de Boeing 737 moet aangaan. Over tien jaar moet het zover zijn. Maar hoe realistisch is het te verwachten dat op die termijn de vliegtuigturbine werkelijk een milieuvriendelijker alternatief krijgt? Eigenlijk wil Alexis Bohlin, onderzoeker bij de groep flight performance and propulsion van Lucht- & Ruimtevaart er niet teveel woorden aan vuil maken. De energie-inhoud per kilogram van kerosine is nog altijd zestig keer hoger dan de beste batterij. Dat weegt niet op tegen de hogere efficiëntie van de elektrische motor. Een elektrisch vliegtuig wordt simpelweg te zwaar. “Dat betekent niet dat we geen werk maken van milieuvriendelijker vliegen”, benadrukt Bohlin. “We verwachten immers dat het vliegverkeer zal blijven groeien en de luchtvaartsector zal haar verantwoordelijkheid moeten nemen.”
FEMTOSECONDE
Bohlin ontving onlangs een Vidi-beurs voor onderzoek dat uiteindelijk moet leiden tot efficiënte verbrandingsmotoren voor betrouwbare biobrandstoffen. Zijn expertise, de optische spectroscopie, komt in beide vakgebieden van pas. “Om het verbrandingsproces efficiënter te maken, moet je het in detail begrijpen”, legt hij uit. “Dat
proces speelt zich in zeer korte tijd af bij zeer hoge temperaturen. Wil je dat kunnen volgen zonder in het proces in te grijpen, dan heb je robuuste, razendsnelle lasers nodig. We hebben onlangs een laser gekocht met een pulsfrequentie van een femtoseconde. Daaromheen zijn we nu meetapparatuur aan het bouwen. We zullen ook de analysemethoden zelf moeten maken, want dit is volledig nieuw terrein.”
EVENWICHTIGER
De meetapparatuur moet uiteindelijk precies in kaart brengen hoe de distributie van temperatuur is in de verbrandingskamer. Hoe evenwichtiger die is, hoe beter. Hoge temperatuurpieken zijn namelijk verantwoordelijk voor de productie van stikstofoxiden. Collega’s van Bohlin werken aan nieuwe concepten, zogeheten ‘distributed auto-ignition’, voor een motor waarbij brandstof en zuurstof op de juiste temperatuur in de verbrandingskamer worden gebracht, zodat ze spontaan tot ontbranding komen. Dat leidt tot minder hoge pieken. Bij de ontwikkeling van zo’n motor is het uiteraard handig als de brandstof zelf van een constante kwaliteit is. Anders weet je niet of je variaties in de kerosine of het motorontwerp meet. Maar om luchtvaart werkelijk duurzaam te maken, zal de kerosine plaats moeten maken voor biodiesel. Die moet dan wel van constante kwaliteit zijn.