Zonnevliegtuigen: de toekomst van luchtvervoer?

Share Button

In een opmerkelijke doorbraak slaagde een piloot van een zonnevliegtuig er in om van Zwitserland naar België te vliegen, puur op zonne-energie. Wat zijn de mogelijkheden om dit nog verder op te schalen tot passagiersvliegtuig?

Solar Impulse
Het Zwitserse zonnevliegtuig Solar Impulse slaagde er in, alleen op zonne-energie, een vlucht van 480 km te maken, zo’n 50 km per uur. Het vliegtuig met een vleugeloppervlakte van 200 vierkante meter vloog boven een hoogte van 9000 meter en heeft met 64 meter de vleugelspanbreedte van een Airbus A340, een groot verkeersvliegtuig. Al eerder brak de Solar Impulse een record door maar liefst 26 uur in de lucht te blijven. Het vliegtuig weegt ongeveer 1,6 ton, een minuscule fractie van de Airbus A340 die leeg ongeveer 170 ton weegt (meer dan honderd keer zo veel)

De Solar Impulse blijft met behulp van zonne-energie in de lucht.

De Solar Impulse blijft met behulp van zonne-energie in de lucht.

Hoe zou het vermogen van een zonnevliegtuig opgevoerd kunnen worden?
Om een zonnevliegtuig lonend te maken, zal het mogelijk moeten worden om tientallen passagiers plus bagage mee te voeren. Aan de aerodynamica van het toestel is met de huidige kennis niet meer veel te verbeteren.

De meest voor de hand liggende oplossing is het vleugeloppervlak nog veel groter te maken (voor tientallen passagiers moet je denken aan meer dan een vertienvoudiging, een half voetbalveld)  en het rendement van de zeer dunne zonnecellen meer dan te verdubbelen. De vleugels, wanneer uitgevoerd van dunne lagen grafeen,  kunnen wellicht ook worden gebruikt om elektrische energie in op te slaan. Het vliegtuig zal uitgevoerd moeten worden van koolstofvezels in plaats van zoals passagiersvliegtuigen nu, gebruikmaken van titanium en aluminium om gewicht te besparen. Recente doorbraken op het gebied van grafeen bewijzen dat dat later mogelijk zal zijn.

Andere ideeën
Het vliegtuig voor passagiers zal meer lijken op een vliegende vleugel dan op een vliegtuig zoals wij dat kennen. Verwacht ook geen zeer hoge snelheden. Vermoedelijk zal de snelheid rond de vijftig tot zeventig kilometer per uur liggen. Dit maakt zonnevliegtuigen alleen interessant voor transatlantisch vervoer of vervoer over zee. Over land zullen elektrische voertuigen het winnen. Mogelijk kunnen zonnevliegtuigen worden gelanceerd door een elektrische katapult in de vorm van een honderden meters hoge kabelbaan, waarbij de vleugels in het eerste stadium zijn ingeklapt. Dit zou het mogelijk maken heel veel energie in de vorm van hoogte en voorwaartse snelheid aan het vliegtuig mee te geven. Het enorme zweefeffect door de grote vleugels kan zo een aanzienlijk deel van de energie leveren.

Een andere optie is het vliegtuig dicht over het wateroppervlak te laten scheren. Het zogeheten grondeffect levert dan extra liftkracht, waardoor er veel minder energie nodig is om te blijven zweven. Nadeel is dan natuurlijk wel dat het vliegtuig niet boven de wolken zweeft (dus veel minder zonne-energie kan opnemen). Lukt het om veel betere elektrische batterijen te bouwen dan nu bestaan, dan kan het vliegtuig behoorlijk veel elektrisch vermogen meekrijgen en wegen de batterijen ook veel minder dan nu.

Share Button

Germen

Hoofdredacteur en analist (Visionair.nl) Expertise: biologische productiesystemen (master), natuurkunde (gedeeltelijek bachelor), informatica

You may also like...

7 Responses

  1. Hans zegt:

    Hoeveel mankracht en energie moet er worden besteed aan dit zinloze speeltje?
    Er is een reden waarom er nu nog geen vliegtuigen op zonne-energie zijn. Het is te duur en omslachtig.

    • Niek zegt:

      Ja voor 70 km/u een half voetbalveld laten vliegen, daar zie ik ook niet echt een markt voor ^^. Maar, wel goed dat het überhaupt mogelijk is.

  2. lange wapper zegt:

    Hans :deze woorden klonken reeds een honderdtal jaren geleden …. hoever staan we nu ?

    • Hans zegt:

      Honderd jaar geleden zaten er nog heel veel makkelijk winbare grondstoffen in de bodem. De komende 100 jaar moeten we erg veel moeite doen om de laatste restjes olie en metalen uit de aardkorst te peuteren.

  3. Jan Hamer zegt:

    Het lijkt me zinvoller om zeppelins te gaan bouwen, die hebben meer draagkracht en zijn denk ik ook beter bestand tegen remous.

  4. Marc Boom zegt:

    “Het lijkt me zinvoller om zeppelins te gaan bouwen, die hebben meer draagkracht en zijn denk ik ook beter bestand tegen remous.”

    Mooi idee, maar ook helium behoort tot de fossiele brandstoffen die opraken. Jupiter brengt hoop; Deze planeet bestaat voor ’n kwart uit Helium. Verder moeten we alleen nog ’n oplossing bedenken, om het goedkoop door bv een robot op te laten halen.
    http://www.faqt.nl/tech/heliumtekort-wordt-steeds-nijpender/

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Verplichte velden zijn gemarkeerd met *

Advertisment ad adsense adlogger