Een realistische blik op de technische ontwikkelingen in de luchtvaartsector Joris Melkert Faculteit Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek Inhoud Sneeuwbaleffect in de luchtvaart De stand van zaken Een luchthaven in zee Elektrische vliegtuigen Alternatieve brandstoffen Nieuwe configuraties Conclusies 1
Sneeuwbaleffect in de luchtvaart 1 kg meer massa => 1 kg meer draagkracht nodig draagkracht is niet gratis - > meer luchtweerstand meer luchtweerstand -> meer stuwkracht meer stuwkracht -> grotere motoren -> meer brandstof } => meer massa Sneeuwbaleffect in de luchtvaart Snelle schatting van het sneeuwbaleffect voor een Airbus A380: Maximum startgewicht Betalende lading = 548,000 kg 83,000 kg = 6.60 2
De stand van zaken zoek de verschillen 1967 1987 2017 Sources: airliners.net, @zhangmx969, Shimin Gu De stand van zaken brandstofgebruik Source: Lee, IEA 3
De stand van zaken geluid Source: BDL De stand van zaken fabrikanten 4
De stand van zaken fabrikanten De stand van zaken luchtvaartmaatschappijen $16.32 $6.94 - $1.50 $4.96 $2.87 $4.96 Netto winst per ticket Source: IATA 5
Een luchthaven in zee Source: tix.nl, By Wylkie Chan - Wylkie Chan, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=11251117 Een luchthaven in zee Source: Vlucht naar Voren 6
Een luchthaven in zee Source: kwaliteitsatlas.nl Een luchthaven in zee Source: kwaliteitsatlas.nl 7
Een luchthaven in zee Source: kwaliteitsatlas.nl Een luchthaven in zee Source: kwaliteitsatlas.nl 8
Elektrische vliegtuigen Source: Pipistrel, Airbus Elektrische vliegtuigen Source: Pipistrel, Airbus 9
Elektrische vliegtuigen Source: Pipistrel, Airbus Elektrische vliegtuigen Source: Hartzellprop.com 10
Elektrische vliegtuigen volumetrische energiedichtheid MJ/liter 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Jet A / Jet A-1 Biodiesel F-T kerosene Ethanol LNG Methanol Lithium Battery Liquid hydrogen 0 50 100 150 gravimetrische energie-dichtheid MJ/kg Elektrische vliegtuigen Elektrisch vliegen gaat er komen! Maar: - Het zal niet de komende generatie vliegtuigen zijn - Het zal gaan via twee routes 1. Kleine luchtvaart 2. Hybride passagiersvliegtuigen 11
Alternatieve brandstoffen Source: KLM Alternatieve brandstoffen volumetric energy density MJ/liter 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Jet A / Jet A-1 Biodiesel F-T kerosene Ethanol LNG Methanol Lithium Battery Liquid hydrogen 0 50 100 150 gravimetric energy density MJ/kg 12
Alternatieve brandstoffen Area-averaged probe Cessna Citation II - P&W JT15Ds GTL 0-50% in two base fuels for ground testing GTL 0-90% in flight testing Measurement of ICAO LTO emissions by DLR Direct particle size and number Alternatieve brandstoffen 13
Alternatieve brandstoffen Cessna Citation II - P&W JT15Ds GTL 0-50% in two base fuels for ground testing GTL 0-90% in flight testing Area-averaged probe Measurement of ICAO LTO emissions by DLR Direct particle size and number Soot filters in undiluted sampling line Alternatieve brandstoffen Is waterstof een optie? Ja, je kunt waterstof gebruiken in straalmotoren Maar je hebt wel wat modificaties nodig. Een beter alternatief is het gebruik van brandstofcellen en elektrische motoren Source: Olivier Cleynen 14
Nieuwe configuraties Source: orbitalvector.com Nieuwe configuraties Source: DLR 15
Nieuwe configuraties Source: NASA Nieuwe configuraties Source: Airbus 16
Nieuwe configuraties Source: aerobuzz.fr,entrevoisins Nieuwe configuraties Source: NLR 17
Nieuwe configuraties Sources: NASA Nieuwe configuraties quick fixes 18
Nieuwe configuraties quick fixes Nieuwe configuraties quick fixes 19
Nieuwe configuraties quick fixes Source: Mets747 Nieuwe configuraties quick fixes Source: blogs.wsj.com 20
Conclusies There is no quick fix We hebben meer onderzoek en ontwikkeling nodig + We moeten oude vliegtuigen sneller vervangen + We moeten kijken naar alternatieve brandstoffen drop-in fuels + We hebben betere procedures nodig (Single European Sky) + We moeten compenseren (ETS, CORSIA en verder) + We hebben sterker stimulansen nodig (wetgeving + maatschappelijke druk) + We moeten de groei gaan beperken, bij voorkeur snel reduceren. 21