managing21.be

Hoewel de markt voor elektrische vliegtuigen nog in de kinderschoenen staat, is de sector toch verrassend sterk van start gegaan. Dat is de conclusie van een rapport van onderzoeker IDTechEx. Tegen 2045 zal volgens de studie 24 procent van de vliegtuigverkopen betrekking hebben op een exemplaar met een elektrische aandrijving.

De markt voor elektrische vliegtuigen staat nog in zijn prille begin. Momenteel is op die markt alleen de Pipistrel Velis Electro te koop. “Maar het vliegtuig, geproduceerd door Textron, heeft een geweldige start gekend”, geeft IDTechEx aan. “Sinds het toestel in 2020 op de markt is gekomen, zijn er al meer dan honderd exemplaren verkocht.”

Elektrische aandrijflijnen passen volgens IDTechEx goed bij kleine vliegtuigen. “Het volgende decennium zal de verkoop van deze toestellen met gemiddeld 35,7 procent per jaar stijgen”, merkt de onderzoeker op. “Dit is echter nog maar het begin van een nieuw tijdperk in de luchtvaart. Vliegtuigen die door elektriciteit of waterstof worden aangedreven, kunnen daarbij met een breed spectrum aan toestellen een belangrijke bijdrage leveren aan een uitstootvrije luchtvaart. Dat kan variëren van de kleinste tweezitters zoals de Velis Electro tot de grootste toestellen, zoals de Boeing 777, die op de markt aanwezig zijn.

De Pipistrel Velis Electro is het enige elektrische vliegtuig dat momenteel op de markt te koop wordt aangeboden. – Foto: Pipistrel Aircraft

“Ondanks het succes van batterijen in de autosector en de technologische verbeteringen die daarbij werden gerealiseerd, zal het voor elektrische toestellen bijna onmogelijk zijn om het bereik van de huidige generatie straalvliegtuigen te evenaren”, betoogt IDTechEx. “De batterijen die de elektriciteit voor deze vliegtuigen zouden moeten leveren, zouden veel te zwaar wegen om rendabele activiteiten mogelijk te maken. Er zou immers nog voor slechts enkele ton lading ruimte overblijven.”

“Een narrowbody-vliegtuig zoals de Boeing 737-10 heeft ongeveer 100 megawattuur energie nodig om zijn volledige bereik te bereiken”, werpt IDTechEx op. “Een batterij van dit formaat zou honderden tonnen wegen. Zelfs indien toekomstige batterijen, op basis van onder meer silicium-anode of metaal-anode, op punt kunnen worden gesteld, zullen de nieuwe toepassingen waarschijnlijk te zwaar blijven om vluchten op verre bestemmingen mogelijk te maken. Een dergelijk bereik zal met een uitsluitende inzet van batterijen bijna onmogelijk zijn.”

“Commerciële vliegtuigen op batterijen zullen dan ook strategisch moeten worden ingezet”, geeft IDTechEx nog aan. “Een aantal populaire routes met de hoogste volumes, zijn minder dan 1.000 kilometer lang. Een vlucht van Los Angeles naar San Francisco moet een afstand van 540 kilometer overbruggen. Tussen Londen en Frankfurt ligt een afstand van slechts 655 kilometer. Ook die afstanden zijn momenteel voor elektrische vliegtuigen niet haalbaar. Maar er zijn wel enkele mogelijkheden om ook hier belangrijke vorderingen te boeken.”

Daarbij wordt in eerste instantie naar waterstof gewezen. “De technologie heeft immers een uitstekende gravimetrische energiedichtheid”, stippen de onderzoekers aan. “Met een score van 39,3 kilowattuur per kilogram ligt de energiedichtheid bij waterstof drie keer hoger dan bij de traditionele kerosine die door vliegtuigen worden gebruikt en zelfs honderd keer hoger dan bij de huidige generatie lithium-ionbatterijen. Maar om eenzelfde energie te kunnen leveren, neemt waterstof zelfs in vloeibare vorm bijna vier keer meer volume in beslag als kerosine.”

Het is volgens het rapport dan ook de vraag of in het vliegtuig voldoende opslagvolume kan worden voorzien om het gebruik van de technologie mogelijk te maken. Daarnaast moet ook rekening gehouden worden met de noodzakelijke koeling om de waterstof vloeibaar te houden of onder druk te zetten om een bruikbare volumetrische energiedichtheid als gas te creëren. “Ondanks deze beperkingen kan waterstof toch strategisch worden gebruikt om te voldoen aan de aanzienlijke vraag naar vliegreizen”, merkt IDTechEx op.

Synthetische brandstoffen

Daarbij wordt wel gewezen op de afweging van de kosten tegen de ecologische opbrengsten. “Duurzame waterstof, afkomstig van hernieuwbare waterelektrolyse, is weliswaar de meest milieuvriendelijke manier om waterstof te produceren, maar is tegelijkertijd ook de duurste optie”, zegt IDTechEx. “De keuze voor een productie uit aardgas, gekoppeld aan de opvang en opslag van koolstofdioxide, is aanzienlijk goedkoper, maar biedt geen volledige eliminatie van de productie van koolstofdioxide. Conventionele waterstof is de goedkoopste optie en zou de tankbeurten van een vliegtuig veel goedkoper maken dan met het gebruik van kerosine. Bij dit proces wordt echter voor elke kilogram waterstof 10 kilogram koolstofdioxide uitgestoten.”

“Het is momenteel technologisch al mogelijk om een waterstofvliegtuig te bouwen”, erkent IDTechEx. “Maar de industrie is pas begonnen met de demonstratie en de certificering van de technologie. Eens de technologie wordt geïntroduceerd, moet ook nog een opschaling tot een commercieel volume volgen. Deze processen zullen vele jaren in beslag nemen. Maar zelfs indien er momenteel al vliegtuigen op waterstof of elektriciteit beschikbaar zouden zijn, zou de industrie nog steeds synthetische brandstoffen nodig hebben om tegen het midden van deze eeuw klimaatneutraal te kunnen opereren.”

“Er is momenteel een vloot van ongeveer 25.000 commerciële vliegtuigen in gebruik”, verduidelijkt IDTechEx. “Een gedeelte van die vloot zal over dertig jaar nog altijd operationeel zijn. Er zijn op dit ogenblik in de Verenigde Staten vliegtuigen in gebruik die meer dan tachtig jaar geleden werden gebouwd. “Synthetische brandstoffen zijn voor de luchtvaart dan ook de enige manier om tegen het midden van deze eeuw een klimaatneutrale status te kunnen bereiken.”

Naast de verouderende vloot zullen er volgens het rapport nog een aantal andere factoren het gebruik van synthetische brandstoffen noodzakelijk houden. “Het maximale bereik dat de huidige generatie vliegtuigen kan aanbieden, kan met waterstof momenteel niet worden bereikt”, wordt er opgemerkt. “Sommige routes zullen dan ook voor onbepaalde tijd voorbehouden blijven voor vliegtuigen op synthetische brandstoffen. Bovendien zullen sommige luchthavens zich eenvoudigweg geen nieuwe infrastructuur voor het gebruik van vliegtuigen op elektriciteit of waterstof kunnen veroorloven. Ook daar zal dus op synthetische brandstoffen beroep worden gedaan.”

Meer over dit onderwerp:

• Tests met hybride elektrisch vliegtuigtype bij Loganair
• Haffner Energy start productie synthetische brandstof in IJsland
• Synthetische brandstoffen volgende decennia cruciaal voor luchtvaart
• Alaska Airlines investeert in ontwikkeling milieuvriendelijk vliegtuigtype
• Leasing Group koopt elektrisch amfibievliegtuig bij Jekta