Het in Delft gevestigde Elysian, een luchtvaartmaatschappij startupheeft woensdag nieuwe onderzoeksresultaten aangekondigd die de levensvatbaarheid van batterij-elektrische lucht aantonen travel op grotere schaal, in samenwerking met de Technische Universiteit Delft.
Opgericht door Rob Wolleswinkel, Reynard de Vries en Daniel Rosen Jacobson en ondersteund door Panta Holdings en Caravelle, Elysisch ontwikkelt het allereerste batterij-elektrische vliegtuig met plaats voor 90 passagiers dat daartoe in staat is travel 800 km.
Batterij-elektrische vlucht
Volgens Elysian duiden herziene berekeningen, gebaseerd op nieuwe ontwerpprincipes, op een paradigmaverschuiving in het potentieel van elektrisch vliegen op batterijen.
Het gaat om een โโbatterij-elektrisch vliegtuig met plaats voor 90 passagiers travel800 km afleggen met een pakenergiedichtheid van 360 Wh/kg.
Op basis van deze bevindingen werd Elysian opgericht om de ontwikkeling van dit vliegtuig voort te zetten, met als doel operationeel te zijn in 2033.
Traditioneel afgedaan als onpraktisch voor de reguliere luchtvaart vanwege beperkingen in capaciteit en bereik, is batterij-elektrisch vliegen nu een uitdagende conventie.
Bestaande opvattingen uitdagen
Twee wetenschappelijke artikelen, โA new perspective on batterij-elektrische luchtvaart, deel I en IIโ, geschreven door Rob Wolleswinkel, Reynard de Vries, Maurice Hoogreef en Roelof Vos, dagen bestaande opvattingen uit.
Het eerste wetenschappelijke artikel onderzoekt opnieuw de aannames die hebben geleid tot de huidige perceptie van beperkte toepasbaarheid voor batterij-elektrische vliegtuigen.
Daarnaast presenteert het nieuwe parametrische ontwerpen voor een haalbaar batterij-elektrisch vliegtuig dat 40-120 passagiers kan vervoeren en een kruisbereik tot 1000 km kan vliegen.
โIn tegenstelling tot wat vaak wordt gedacht, kunnen grote batterij-elektrische vliegtuigen veel meer energie vervoeren en zijn ze aerodynamisch efficiรซnter dan aanvankelijk werd aangenomenโ, zegt Rob Wolleswinkel, medeoprichter en Chief Technology Officer van Elysian.
โIn plaats van een turbopropvliegtuig beschouwden we de eerste generatie narrowbody-jets als referentiepunt. Hoewel deze straalvliegtuigen brandstof-inefficiรซnt waren, waren ze ontworpen voor lange afstanden en hadden ze een hoge energiemassa in verhouding tot de totale massa van het vliegtuig. Dat diende als inspiratie voor ons elektrische vliegtuigontwerpโ, aldus Wolleswinkel.
Het tweede onderzoekspaper schetst het ontwerp van een batterij-elektrisch vliegtuig met plaats voor 90 passagiers.
Dit vliegtuig kan dat travel tot 800 km alleen op batterijvermogen, uitgaande van een energiedichtheid van het batterijpakket van 360 Wh/kg.
Het voldoet aan de vereiste specificaties door verschillende ontwerpkeuzes, waaronder:
- Om het vliegtuig lichter te maken worden batterijen in de vleugel geplaatst, waardoor de last op de plek van de lift komt te staan โโen de ruimte in de vleugelkast wordt benut.
- Gedistribueerde elektrische voortstuwing (DEP) kan de propellerdiameter verkleinen, waardoor een configuratie met lage vleugels en een op de vleugel gemonteerd landingsgestel mogelijk wordt. Het leidt tot een lichter landingsgestel en een lichtere romp.
- Een grotere spanwijdte en een kleiner lichaam dan een conventioneel vliegtuig kunnen de aerodynamische efficiรซntie aanzienlijk verhogen zonder geavanceerde technologie.
- Opvouwbare vleugeltips optimaliseren de aerodynamische prestaties en passen binnen de beperkingen van de poortoverspanning dankzij de grote spanwijdte.
- Een op gasturbines gebaseerd โreserve-energiesysteemโ levert energie aan de batterijen en motoren tijdens omleiding of rondhangen. Het reserve-energiesysteem is ontworpen om reserves te dekken, niet om het missiebereik uit te breiden.
Voordelen van batterij-elektrische vliegtuigen
Vluchten tot 1000 km lang vormen momenteel 50% van alle lijnvluchten wereldwijd. Ze dragen echter ook bij aan ongeveer een vijfde van alle luchtvaartgerelateerde CO2-emissies.
De introductie van batterij-elektrische vliegtuigen voor korteafstandsvluchten heeft het potentieel om de klimaatimpact van de luchtvaartindustrie aanzienlijk te verminderen. Dit ontwerp kan een tot vijf keer hogere efficiรซntie per passagierskilometer bereiken dan waterstof- of SAF-aangedreven vliegtuigen.
Het komt overeen met de energie-efficiรซntie van een gemiddelde elektrische auto met 1.2 passagiers. Bovendien heeft dit vliegtuig een hoge passagierscapaciteit en vormt het een economisch levensvatbaar en concurrerend alternatief voor conventionele vliegtuigen.
Elysian werkt samen met toonaangevende instituten als de Technische Universiteit Delft, Universiteit Twente, Koninklijk Nederlands Lucht- en Ruimtevaartcentrum (NLR) en Deutsches Zentrum fรผr Luft- und Raumfahrt (DLR) om deze vragen op te lossen voordat een ontwerp wordt afgerond.
Joris Melkert, Senior Lecturer Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek aan de Technische Universiteit Delft, zegt: โWij verwachten dat Elysian een belangrijke bijdrage zal leveren aan het ontdekken van de grenzen van batterij-elektrisch vliegen door op een verfrissende nieuwe manier te kijken naar de combinatie van technologie en design. Wij ondersteunen hun systematische en wetenschappelijke aanpak van harte en kijken uit naar hun oplossingen voor de technologische uitdagingen die voor ons liggen.โ