AeroDelft, een volledig door studenten gerunde en beheerde non-profitorganisatie uit Delft, is het eerste studententeam ter wereld dat een elektrisch aandrijfsysteem voor vliegtuigen heeft ontworpen, gebouwd en getest met vloeibare waterstof als energiebron. De succesvolle test werd uitgevoerd op de vloeibare waterstof testlocatie van TNO in Ypenburg, Den Haag. Het was een belangrijke mijlpaal in de missie van het team, namelijk om vloeibare waterstof te bewijzen en te promoten als een haalbaar en duurzaam alternatief voor conventionele vliegtuigbrandstoffen.
Werken met vloeibare waterstof brengt unieke technische en logistieke uitdagingen met zich mee. Het moet namelijk worden opgeslagen bij -253°C, waarna het weer opgewarmd wordt tot kamertemperatuur. Vervolgens wordt de waterstof in een brandstofcel gecombineerd met zuurstof, wat elektriciteit opwekt en alleen water uitstoot. Dit proces combineert de risico’s van cryogene temperaturen met de ontvlambaarheid en vluchtigheid van waterstofgas. Om hiermee te kunnen werken, ontwikkelde AeroDelft – in samenwerking met Cryoworld – een vacuümgeïsoleerde tank en een op maat gemaakte elektrische warmtewisselaar die een temperatuurverschil van 300 °C aankan.
Het hele systeem is op afstand te bedienen, het beschikt over speciale ontluchtingssystemen en heeft ingebouwde veiligheidsvoorzieningen. Het werd geïntegreerd in samenwerking met TNO en leverancier van vloeibare waterstof Air Products. Voordat de test met vloeibare waterstof plaatsvond, werd het systeem eerst uitvoerig getest met vloeibare stikstof, gasvormige helium en gasvormige waterstof.
“De propeller zien draaien, aangedreven door een vloeibaare-waterstofsysteem waar we jarenlang aan hebben gewerkt, was een van de meest indrukwekkende momenten uit mijn leven. Alle druk, alle late avonden, kwamen samen op dat ene moment. Het werkt en we hebben het samen mogelijk gemaakt.” – Davide Mangini, Chief of Liquid Hydrogen Propulsion
Sinds 2018 werkt AeroDelft al aan Project Phoenix, een initiatief om een door een piloot bestuurd elektrisch vliegtuig op vloeibare waterstof te ontwikkelen. Het team heeft al een batterij-elektrische drone gevlogen en testen uitgevoerd met gasvormige waterstof. Hoewel beide technieken duurzaam zijn en al breed worden toegepast in het wegvervoer, voldoen ze niet aan de prestatienormen van de luchtvaart. Vloeibare waterstof, met zijn hoge energiedichtheid per massa en volume, biedt een veelbelovend alternatief, ook al brengt het aanzienlijke technische, logistieke en veiligheidsuitdagingen met zich mee.
“Deze test laat zien wat er mogelijk is als studenten zich volledig inzetten voor een missie waar ze in geloven. Iedereen binnen dit team deelt de passie voor duurzame luchtvaart. Inmiddels behoren ze tot de meest ervaren studenten ter wereld op het gebied van werken met waterstof en nemen ze deze ervaring mee in hun verdere carrière, en daar zijn we ontzettend trots op.” – Wadeke Tieleman, Team Manager
Met deze succesvolle test is AeroDelft het eerste studententeam dat een elektrisch aandrijfsysteem op vloeibare waterstof heeft laten draaien – een belangrijke stap richting duurzame luchtvaart. Het team zal nu de verzamelde data analyseren, het systeem op ware schaal verder ontwikkelen, en doorgaan met de voorbereidingen voor de eerste bemande testvlucht van hun door vloeibare waterstof aangedreven elektrische vliegtuig.
Over AeroDelft
AeroDelft is opgericht in 2018 en bestaat uit meer dan 60 studenten met diverse achtergronden en nationaliteiten. Als studententeam zonder winstoogmerk zet AeroDelft zich in voor de verduurzaming van de luchtvaart via waterstoftechnologie. Het team ontwikkelt zowel de Prototype Phoenix als de Full-Scale Phoenix. Momenteel wordt het aandrijfsysteem op ware schaal getest met gasvormige waterstof, en wordt parallel gewerkt aan tests op vloeibare waterstof met het verkleinde prototype. De bemande Full-Scale Phoenix wordt ontwikkeld met de ambitie om in 2025 te vliegen op gasvormige waterstof en in 2026 op vloeibare waterstof.
Foto: Het vloeibare-waterstofsysteem van AeroDelft terwijl de tank wordt gekoeld voorafgaand aan de test.
