Door Redactie

Vliegende taxi’s: in 2030 hebben we een batterij ontwikkeld waarmee wij dit nieuwe vliegvervoer de lucht in te krijgen. Dat beweren wetenschappers in een recent artikel in wetenschapsblad Nature. De vliegende taxi’s (UAMs) passen mooi in het straatje van de toekomstplannen van de vliegtuigindustrie: een elektrische en efficiëntere luchtvaarteconomie plus een vermindering van CO2-uitstoot. Er zijn voor deze innovatie wel drie blokkades: de batterijchemie ofwel het ontwerp van batterijcellen en accu’s, de veiligheid en de manieren om de productie van deze batterijen feilloos te laten verlopen.

30.000 Tesla’s

Zijn die blokkades overwonnen, dan wacht een toekomst met tal van nieuwe vormen van vliegen. Deze nieuwe vormen gaan gepaard met een bijpassend vermogen. Een drone dat een pakketje moet afleveren iets verderop heeft genoeg aan een paar zaklamp-batterijen, maar een passagiersvliegtuig heeft een hoeveelheid energie nodig die gelijk staat aan 30.000 Tesla’s (auto).

Uitdaging

Daarin schuilt al de eerste uitdaging voor elektrisch vliegen: batterijen hebben in vergelijking met vloeibare brandstof, zoals kerosine, een lage energiedichtheid. Bij grote vliegtuigen komt hier nog eens bij dat de elektrische aandrijving zwaarder is dan de brandstofturbines. Totaal niet rendabel en effectief dus. Maar, de verwachting van de wetenschappers is dat in de komende jaren meer krachtige en lichtere elektrische aandrijvingen worden ontwikkeld. daarin schuilt het innovatiepad van elektrisch vliegen.

Verticaal opstijgen

En wordt dat pad goed doorlopen, dan wachten dus ook nieuwe vormen van vliegen. De naam ‘vliegende taxi’ is geïnspireerd op een radicaal nieuwe vorm van vliegen: de passagier wordt niet door een straalmotor en bijbehorende landingsbaan de lucht in gelanceerd, maar gaat verticaal omhoog. Zoals een drone. De ‘vertical take-off and landing’-methode (VTOL) prikkelt de fantasie van engineers al genoeg om er serieus werk van te maken. Op dit moment zijn er meer dan honderd bedrijven die zich bezighouden met het ontwikkelen van ‘short-range urban air mobility’- voertuigen (UAM) voor 1 tot 7 personen. Ook sluit VTOL de ouderwetse opstijgwijze niet uit: ook daarin wordt naar innovatie gekeken.

Voordeel vliegende taxi’s

Groot voordeel van de ‘vliegende taxi’s’ is dat deze een stuk minder energie nodig dan passagiersvliegtuigen (400 Wh kg^-1 versus 1,200-2,000 Wh kg^-1). Op de schaal van drone tot vliegtuig, staat de taxi veel meer aan de kant van de drone. Dit is ook de reden dat een elektrische vliegende taxi technologisch gezien eerder ontwikkeld en operatief kan zijn dan een elektrisch passagiersvliegtuig, volgens Viswanathan en zijn collega’s. Bovendien zijn de kleinere elektrische ‘vliegtuigjes’ wel al gelijk minder vervuilend dan hun fossiele tegenhangers. Deze vliegen namelijk op kortere afstanden en profiteren niet van een zuinige cruise-modus.

Veiligheid

Een andere belangrijke reden voor een snellere ontwikkeling van UAM’s ten opzichte van de elektrische passagiersvliegtuigen zijn de veiligheidseisen. Zo moet bijvoorbeeld de kans op een potentieel catastrofische storing voor een tweezitter minder dan 1 in een miljoen vlieguren zijn, maar voor grotere passagiersvliegtuigen is dat minder dan 1 in een biljoen vlieguren. En dat terwijl batterijen van draadloze elektra nogal vaak de neiging hebben om oververhit te raken. Dit vormt voor een vliegtuig een groter probleem dan voor een elektrische auto of fiets. De huidige zorgen rondom de veiligheid van lithiumbatterijen in een passagiersvliegtuig zijn daarom volgens de onderzoekers niet te overschatten.

Dit artikel is gebaseerd op en gedeeltelijk overgenomen van een wetenschappelijk artikel in ‘Nature.’ Dit artikel kunt u hier helemaal lezen (in het Engels). Bron: https://www.nature.com/articles/s41586-021-04139-1