ENGINEERINGNET.BE - AeroDelft heeft als eerste studententeam ter wereld een compleet kleinschalig elektrisch aandrijfsysteem voor vliegtuigen gebouwd met vloeibare waterstof als energiebron.
Voor de studenten was het belangrijk dat zij hun aandrijfsysteem konden testen met vloeibare waterstof onder realistische omstandigheden. Dit brengt unieke uitdagingen met zich mee, zoals opslag bij -253 °C en het gecontroleerd opwarmen naar kamertemperatuur.
Om de complete energieketen, van opslag tot energieopwekking, onder reële condities te valideren, was een test met vloeibare waterstof nodig. Die hebben ze veilig kunnen uitvoeren in de gespecialiseerde testfaciliteit van TNO.
TNO voert al langer cryogene testen uit met vloeibare stikstof, waarmee temperaturen tot -196 °C bereikt worden, bijvoorbeeld om LNG-slangen te beproeven. Met de nieuwe vloeibare-waterstof-testfaciliteit gaat TNO een stap verder.
Ook het TU Delft Hydro Motion team heeft al gebruikgemaakt van de testfaciliteit. De boot die de studenten hebben gebouwd, is uitgerust met een op maat gemaakte cryogene tank, ontworpen voor de veilige opslag van vloeibare waterstof.
Deze tankconstructie en de integratie met het energiesysteem zijn ook gevalideerd met de faciliteiten en expertise van TNO.
De nieuwe testlocatie is ingericht voor diverse experimenten met vloeibare waterstof. Denk aan het beproeven van onder meer motoren, kleppen, afdichtingen, composiettanks en leidingen.
Vanwege de extreem lage temperatuur van vloeibare waterstof en de brandbaarheid stellen tests met deze energiedrager bijzondere eisen aan veiligheid, infrastructuur en expertise.
De faciliteit beschikt daarom over geavanceerde veiligheidsmaatregelen, waaronder lekdetectie, gecontroleerde ventilatie en een speciale vent stack om gas dat vrijkomt op veilige hoogte af te voeren.
TNO onderzoekt nu samen met partners hoe de faciliteiten kunnen meegroeien met de vraag. Doel hiervan is om in een latere fase mechanische tests te doen met waterstoftechnologie, bijvoorbeeld om slijtage en veroudering van constructies te onderzoeken.
Denk aan tests met wisselende belasting op een constructie, zoals trillingen en drukschommelingen. Zo is te onderzoeken of bijvoorbeeld kleppen van waterstofopslagtanks of -leidingen gesloten blijven onder dynamische omstandigheden.
Zulke realistische testopstellingen, waarin verschillende belastingen worden gecombineerd, zijn nog beperkt beschikbaar, zeker op grote schaal.
Business developer Richard Pijpers van TNO: “Daarom willen we gericht faciliteiten ontwikkelen om tests voor waterstof, ammoniak en andere duurzame energiedragers mogelijk te maken. En dan niet alleen mechanische testen, maar bijvoorbeeld ook elektrolyser- en motortesten. Dat is een stap richting de toekomst die we TNO-breed willen oppakken.”
