Als het om technologieën gaat die kunnen bijdragen tot het koolstofvrij maken van de burgerluchtvaart en het verminderen van emissies, is duidelijk geworden dat waterstof (H2) een belangrijke rol gaat spelen in toekomstige oplossingen.
Het feit dat H2 kan worden geproduceerd en verbruikt zonder dat daarbij CO2 ontstaat en dat H2 op grote schaal beschikbaar is in water, zijn twee van de belangrijkste redenen waarom waterstof zo aantrekkelijk is als oplossing en waarom het ertoe kan bijdragen de doelstellingen van de Green Deal voor de overstap van fossiele brandstoffen naar schone (hernieuwbare) energie te halen.
Gerichte onderzoeks- en ontwikkelingsactiviteiten hebben tot dusver veelbelovende resultaten opgeleverd, maar er is meer onderzoek en ontwikkeling nodig naar de toepassing van waterstof als vliegtuigbrandstof.
De Europese Unie heeft de activiteiten aanzienlijk geïntensiveerd door middel van een aantal onderzoeksinitiatieven.
In een werkdocument van 22 januari 2022 wijst de Europese Commissie op het belang van EU-investeringen in onderzoek en innovatie op het gebied van waterstof.
Dit artikel geeft een overzicht van ideeën over hoe H2 (zowel gasvormig als in vloeibare vorm) een integraal onderdeel kan worden van de aandrijving van luchtvaartuigen, en op welke schaal dat mogelijk is en welke voordelen daaraan verbonden zijn.
Waterstofvliegtuigen
Als we het hebben over H2 als efficiënte en doeltreffende brandstoftechnologie voor de luchtvaart, moeten we kijken naar de kenmerken van waterstof zelf en rekening houden met de levenscyclus van de productie tot de toepassing ervan om inzicht te krijgen in het volledige potentieel.
Bij de productie van H2 komt geen CO2 vrij als bijproduct, mits het wordt geproduceerd met behulp van hernieuwbare energie. Daardoor is waterstof een interessante en voor de hand liggende keuze in het mondiale streven om de CO2-emissies in de luchtvaartsector te verminderen.
Emissievermindering door middel van H2 – een overzicht
Het gaat met name om twee belangrijke scenario’s/oplossingen:
- vermindering van de bruto CO2-emissies in de luchtvaart, met als doel de CO2-emissies op lange termijn tot nul terug te brengen
- geleidelijke vermindering van alle emissies in de luchtvaart om emissievrij te worden
Het diagram laat zien welke rol (vloeibare en gasvormige) H2 kan spelen bij het bereiken van netto-nulemissie in de luchtvaart (klik op de afbeelding om het diagram te downloaden als pdf)
Legenda: groen betekent “groot nut”, oranje “matig nut” en rood “nog onvoldoende nut”
Burgerluchtvaart – veelbelovende gebruiksscenario’s voor H2
H2 heeft een lagere energiedichtheid dan de huidige vliegtuigbrandstoffen, wat betekent dat er meer brandstof aan boord moet worden genomen om dezelfde afstand af te leggen. Bestaande brandstofreservoirs zouden slechts zeer korte routes mogelijk maken, terwijl de huidige locatie van brandstoftanks in de vleugels van een vliegtuig niet geschikt is voor de opslag van gasvormige of vloeibare H2.
Bovendien moet worden gewerkt aan de nodige infrastructuur en de toeleveringsketen voor H2 op luchthavens om ervoor te zorgen dat geregelde diensten kunnen worden uitgevoerd.
Gezien de huidige stand van zaken zou het zinvol zijn om de ontwikkeling van H2 als vliegtuigbrandstof in de burgerluchtvaart eerst te richten op korte, regionale en middellange vluchten.
De toepassing van H2 in grotere passagiersvliegtuigen zou aanzienlijke veranderingen in het vliegtuigontwerp met zich meebrengen zodat de benodigde hoeveelheid waterstof kan worden meegevoerd. Dit is meer iets voor de langere termijn.
De veiligheid van de passagiers moet in elk geval centraal staan.
Bij alle eventuele oplossingen die ons in staat stellen onze klimaatdoelstellingen te halen en ons ambitieuze doel van nulemissie in de luchtvaart te verwezenlijken, moet de nodige aandacht worden besteed aan passagiersveiligheid.
Nieuwe ontwerpen op het gebied van waterstof als vliegtuigbrandstof moeten aan de toepasselijke specificaties voldoen om een hoog veiligheidsniveau te waarborgen.
De rol van EASA bij EU-initiatieven
EASA blijft een centrale functie vervullen als deelnemer aan het partnerschap voor schone luchtvaart, in het kader waarvan certificeringsdeskundigen en onderzoeksteams nauw samenwerken met het initiatief voor schone waterstof.
Het partnerschap voor schone luchtvaart, dat is voortgekomen uit het voorloperproject Clean Sky, is door de EU opgeschaald om de emissiereductie in de luchtvaart te bevorderen.