In een zonnevliegtuig de wereld rond

Als allereerste vloog Bertrand Piccard in 1999 non-stop de wereld rond in een heteluchtballon. Daarna wilde hij nog maar een ding. Weer de wereld rond, maar dit keer zonder fossiele brandstoffen te gebruiken. Nu is het eindelijk zover. Na jarenlang werk gaat Piccard samen met zakenman en piloot André Borschberg beginnen aan hun recordvlucht. Ze gaan voor het eerst de wereld rond in het zonnevliegtuig Solar Impulse.

“Alles zal lastig worden aan deze vlucht, omdat we de allereerste zijn die dit doen. We moeten het zelf ontwikkelen en kunnen nergens op voortbouwen. Dat is de grootste technische uitdaging en het zorgt voor veel spanning wereldwijd of we het gaan redden”, laat Piccard in een email aan Kennislink weten.

Geen comfort

Het vliegtuig waar Piccard, Borschberg en een team van ingenieurs sinds 2003 aan werkten is indrukwekkend. De spanwijdte is zelfs groter dan die van een Boeing 747. “Daardoor passen er veel zonnecellen op het vliegtuig. We hebben die ‘vleugelbreedte’ echt nodig om energie te winnen”, benadrukt Borschberg. “We hebben nu tweehonderd vierkante meter aan zonnecellen. Uiteraard is de constructie ultralicht, zodat we zo min mogelijk energie gebruiken. We vliegen ook ‘s nachts. We hebben batterijen aan boord, waar we elektriciteit opslaan die we overdag extra opwekken.” De grote spanwijdte zorgt er ook voor dat het vliegtuig minder last heeft van weerstand. Solar Impulse 2 heeft daarom wel wat weg van een zweefvliegtuig. In totaal zitten er ruim zeventienduizend zonnecellen op Solar Impulse 2. Ze zijn slechts 135 micron dik en hebben een efficiëntie van 22,7 procent.

Slechts een piloot past er in. Piccard en Borschberg vliegen om en om. “Comfort is er niet”, zegt onafhankelijk luchtvaartdeskundige Joris Melkert (TU Delft). Desgevraagd houdt hij Solar Impulse 2 voor Kennislink onder de loep. “Maar het is wel heel knap gemaakt. Technisch is het fantastisch.” Het gebrek aan comfort zorgt er ook voor dat Solar Impulse 2 niet non-stop de wereld rond vliegt. Technisch is het geen probleem, maar fysiek is het te zwaar voor de piloten om maar door te blijven vliegen. De recordpoging is verdeeld in meerdere etappes. Boven de oceaan mag de piloot kort slapen tot twintig minuten per keer. Maar dat is verboden wanneer de Solar Impulse 2 over dichtbevolkte gebieden gaat. De piloten zweren bij opmerkelijke technieken om te rusten zonder in slaap te vallen. Piccard gebruikt daarvoor een methode van zelfhypnose en Borschberg doet aan yoga in de krappe cabine. Ze gaan maanden over hun recordpoging doen, begin juli keren ze waarschijnlijk weer terug in Abu Dhabi na een reis van 35000 kilometer.

Technisch zit het elektrische vliegtuig knap in elkaar, benadrukt Melkert. Maar hij waarschuwt wel voor de atmosferische omstandigheden. Die kunnen een spelbreker worden. “Omdat het vliegtuig zo groot en licht is, heeft de wind er veel invloed op. Ze vertrekken vaak ‘s avonds, want dat zijn de atmosferische condities het beste. Regen geeft ook een probleem, want op die grote vleugels vallen veel druppels en dat maakt het vliegtuig zwaarder. Ik denk wel dat ze het redden, maar hier moeten ze goed op letten.”

Zandstormen

Het team van Solar Impulse beaamt de zorgen van Melkert. Ze hebben daarom een team van meteorologen en ingenieurs, die het weer in de gaten houdt. Dit team geeft ook tips aan de piloten over wat te doen tijdens turbulentie, waar ze de beste wind vinden, de juiste hoogte en waar veel zon is. Ook de datum van vertrekt hing af van het weer. Oorspronkelijk zou Solar Impulse 2 op 1 maart beginnen aan de recordvlucht. Maar vanwege zandstormen in Abu Dhabi, waar het vliegtuig vertrekt en weer aankomt, werd de start uitgesteld tot 9 maart.

Kwetsbaarheid

Massaal gebruik van zonnevliegtuigen zien we dan misschien niet in de nabije toekomst. Zeker niet bij lijnvluchten met veel passagiers of vrachtvluchten, omdat een zonnevliegtuig dan te zwaar wordt en comfort ontbreekt. Toch zijn er succesvolle toepassingen denkbaar. Bijvoorbeeld kleine, onbemande zonnevliegtuigjes die satellieten vervangen en informatie communiceren voor onderzoek of militaire toepassingen. Onder meer Google werkt aan internetdrones op zonne-energie. “Ze moeten dan wel op grote hoogte vliegen, om veel zon te vangen en geen last te hebben van het weer”, zegt Melkert. “De kwetsbaarheid blijft het grote probleem. Het is lastig voor deze vliegtuigen om op grote hoogte te komen. Op zo’n vijftien kilometer hoogte heb je geen last meer van het weer, maar daar moeten ze dan wel eerst komen en ze dienen ook weer naar beneden te gaan.”

Misschien hebben hybride vliegtuigen de toekomst? Ook daarover is Melkert sceptisch. “Het is een mooi idee. Als de zon schijnt, wordt het snel warm aan boord en dan is het mogelijk de airconditioning op zonne-energie te laten draaien. Maar de zonnepanelen zijn duur en ze maken een vliegtuig zwaarder. Dus kost het meer brandstof om te vliegen. Daardoor kan het niet uit.”

Toch wil het team van Solar Impulse 2 niet uitsluiten dat hun vlucht een grotere impact zal hebben, dan Melkert verwacht. “In 1903 was de eerste vlucht van de Wright broers over een afstand van tweehonderd meter. Toen kon men zich niet voorstellen, dat Charles Lindbergh 24 jaar later de Atlantische Oceaan over zou vliegen. Weer dertig jaar later pasten er tweehonderd passagier in een vliegtuig, die over dezelfde vlucht acht uur deden. Bovendien wandeleden toen al mensen op de maan. Kortom, het is lastig nu al te voorspellen wat straks mogelijk is.”