Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!
Een Amerikaanse start-up bouwt kleine, maar enorm krachtige elektromotoren, die straks mogelijk grote passagiersvliegtuigen aan kunnen drijven.
Als je vliegtuigmotoren wilt bouwen, is één aspect heel belangrijk: gewicht. En in de race om de luchtvaart te elektrificeren proberen bouwers van elektromotoren dan ook van alles om zoveel mogelijk vermogen uit een zo licht en compact mogelijke motor te peuren. Dat lukt aardig, met als gevolg dat het elektrisch aandrijven van kleine sporttoestellen al lekker van de grond komt. Maar het Amerikaanse H3X heeft een elektromotor ontwikkeld die de weg opent naar grote ‘groene’ passagiersvliegtuigen.
Lees ook:
Flinke stap
Normaal gesproken is meer vermogen alleen haalbaar door meer motoren in te zetten of grotere motoren te bouwen die dan ook weer van zwaardere componenten moeten worden voorzien. Het Amerikaanse Advanced Research Projects Agency-Energy (ARPA-E) berekende wat ervoor nodig zou zijn om een toestel ter grootte van een Boeing 737 met 150 tot 200 passagiers aan boord van de grond te krijgen en een vlucht van vijf uur te laten maken. (Dat soort relatief korte vluchten zorgt namelijk voor de helft van alle broeikasgasemissies in de luchtvaart. Dus die elektrisch aandrijven, zou een flinke stap voorwaarts betekenen.)
ARPA-E kwam op een benodigd motorvermogen van minimaal 12 kW per kilo motorgewicht. Ter vergelijking: de beste motoren en omvormers van dit moment hebben samen een vermogensdichtheid van 3 tot 4 kW/kg. Kortom, daar is nog een flinke stap te maken. En H3X lijkt dat te doen.
Slim koelen
Elektromotoren hebben over het algemeen drie hoofdonderdelen: de motor zelf, de elektronica en een tandwielkast. Vaak hebben die elk hun eigen behuizing en de reden daarvoor is dat de onderdelen alleen bij verschillende temperaturen optimaal werken. En toch slaagde H3X er niet alleen in om bijvoorbeeld de onderdelen (zoals de stator) efficiënter te maken, maar ze ook in één behuizing samen te brengen. Dat lukte door de behuizing te voorzien een slim koelsysteem die met allerlei kanaaltjes de verschillende onderdelen op de juiste temperatuur houdt.
Nieuwe generatie
Dat basisidee zorgde al voor succesvolle prototypes die inmiddels de aandacht hebben getrokken van grote namen in de luchtvaartindustrie. En gisteren kondigde H3X aan dat het de benodigde 20 miljoen dollar aan investeringskapitaal bij elkaar heeft voor de ontwikkeling van de volgende drie motoren in het assortiment: de HPDM-350, 1500 en 2300.
De HPDM-1500 bijvoorbeeld gaat ongeveer 125 kilo wegen en levert naar verwachting een continu vermogen van 12-kW/kg. Hij is bovendien modulair, zodat verschillende motoren aan elkaar te koppelen zijn tot een totaal vermogen van 9 megawatt. En dat brengt de technologie in een klasse die er over een tijdje voor kan zorgen dat we straks elektrisch naar bijvoorbeeld Barcelona of Praag vliegen.
Beeld: H3X