Voor 2050 een klimaatneutraal luchtvervoersysteem realiseren. Dat is een behoorlijke uitdaging. Daarom hebben Europese onderzoekscentra en industriële partijen de Scaled Flight Demonstrator (SFD) ontwikkeld. Dit biedt nieuwe onderzoeksmogelijkheden naar duurzaam vliegen. Het kan worden gezien als aanvulling op het toepassen van numerieke simulaties, het uitvoeren van windtunneltesten en het hanteren van andere reguliere testmiddelen voor experimenteel onderzoek. De SFD zal met name van belang zijn op het gebied van vliegtuigdynamica. Daarnaast is het handig bij de validatie van de zogenoemde flight control laws. Dit zijn algoritmes die de handbediening van een piloot omzetten naar bijpassende bewegingen van stuurvlakken van het vliegtuig.
De SFD heeft een spanwijdte van 4 meter, een startgewicht van 140 kg en een kruissnelheid van 85 knopen (160 km/uur). In het onderzoek bepalen de betrokken partijen de vliegmechanische kenmerken van de SFD aan de hand van windtunneltesten en testvluchten. Vervolgens zullen ze de gegevens vergelijken met die van een echt passagiersvliegtuig. Op die manier kunnen ze beoordelen of de kenmerken zo realistisch mogelijk overeenkomen.
De eerste vlucht van de SFD vond eind maart 2022 plaats. Het was het startsein voor de Qualification Flight Tests-campagne. Na een eerste reeks aan testen wordt de SFD naar Italië overgebracht. Op de luchthaven van Puglia zullen later dit jaar vervolgens de Mission Flight Tests beginnen. Tijdens die tweede campagne voeren specialisten daarna specifieke manoeuvres uit om de vereiste database op te bouwen. Dit ten behoeve van de grondige validatie van de Scaled Flight Testing-aanpak.
In navolging op een eerdere beoordeling van behoeften van marktpartijen en beschikbare onderzoekscapaciteiten, beoordeelt het Large Passenger Aircraft Innovative Aircraft Demonstration Platform het doorlopen van een validatieproces. Dit gebeurt middels Scaled Flight Testing als een geschikte en concurrerende mogelijkheid om dynamisch vliegtuiggedrag te onderzoeken. Hierna zal de SFD worden ingezet om onderzoek naar toekomstige, gedistribueerde elektrische voortstuwing op een efficiënte wijze mogelijk te maken.
Voor deze validatie van de Scaled Flight Testing-aanpak brengt een internationale team expertise in. Dit team bestaat uit vier verschillende partijen met elk hun eigen specifieke expertise. Zo coördineert het Franse onderzoekscentrum ONERA de gehele validatie-activiteit. Daarnaast onderzoekt het de impact van het schalen. Tot slot definieert het onderzoekscentrum de samenhang van de control laws tussen het geschaalde voertuig en zijn op ware grootte schaalreferentie.
Koninklijke NLR is SFD-operator. Het is daarmee verantwoordelijk voor het ontwerp, de fabricage, de integratie, de grondtesten en de vliegoperaties. Ook de volledige Flight Test Instrumentation (FTI) valt onder de hoede van NLR. Met de FTI is het mogelijk om nauwkeurige gegevens over het vlieggedrag te verzamelen.
Het Italiaanse onderzoekscentrum CIRA zet eveneens specifieke expertise in. Onder meer door het navigatie- en controlesysteem voor de aansturing van de SFD en het Remote Pilot Ground Station te ontwerpen, produceren en testen. Daarnaast zijn zij verantwoordelijk voor de Mission Flight Tests.
Airbus tot slot, heeft de doelstellingen van de demonstratie aan het begin van het project gegeven. Het bedrijf ondersteunt de verschillende fasen van de SFD-ontwikkeling gedurende het gehele project.
Bron en beeld: NLR
Het gezamenlijke voornemen is om een nieuwe fabriek te bouwen. Deze zal in de toekomst vanuit syngas op duurzame wijze groen gas produceren en distribueren. Hierdoor is er geen afhankelijkheid meer van fossiele grondstoffen.
De verwachting is dat de bouw van de fabriek in het najaar van 2022 van start gaat. Met de eerste fase van dit project is een investering gemoeid van circa 60 miljoen euro. Deze investeringsbeslissing volgt later dit jaar. De fabriek zorgt in eerste instantie voor een directe werkgelegenheid van vijftien banen.
Beide bedrijven hebben voor dit project samen het voornemen om de fabriek in het chemiecluster Delfzijl te bouwen. Perpetual Next neemt hierna de verantwoordelijkheid voor het beheren en bedrijven van de installatie. Gasunie zal de distributie van de gassen verzorgen. Levering ervan aan de bebouwde omgeving en industrie gebeurt ondergronds via het landelijke netwerk.
De fabriek is naar verwachting in 2024 gereed. De productie van groen gas start waarschijnlijk bij 12 miljoen m3 per jaar. Snelle opschaling naar 40 dan wel 120 miljoen m3 groen gas per jaar is wellicht mogelijk.
De fabriek zal gebruik maken van een hernieuwbare grondstof. Perpetual Next bezit de technologie om organische reststromen, groenafval en sloophout via torrefactie om te zetten in hoogwaardig hernieuwbare grondstof. Deze wordt aangevoerd per binnenvaartschip naar de fabriek. Door deze grondstof vervolgens in twee verhittingsstappen te vergassen, een ontwikkeling van technologie-partner Torrgas, ontstaat syngas.
Syngas vormt een basis voor vele chemische toepassingen dat fossiel als grondstof vervangt. Uit syngas kan onder meer groengas, methanol en waterstof worden gemaakt. De productie van syngas is ook kosteneffectief door het bijproduct bio-char. Dit is een zuivere vorm van koolstof. Denk daarbij aan toepassingen als grondverbeteraar, in waterzuivering en voor de reiniging van schoorsteengassen van fabrieken. Fase 1 van dit project richt zich voornamelijk op het maken van groengas voor verdere distributie via het bestaande aardgasnet van Gasunie. De productie van syngas draagt bij aan de verwezenlijking van de ambities gesteld in het Klimaatakkoord.
Martijn van Rheenen, medeoprichter van Perpetual Next: ‘De samenwerking met Gasunie en de locatie van Chemport Europe is voor ons van strategisch belang. Het is mooi om te zien dat deze regio op deze manier opnieuw gas gaat leveren. Maar dan wel een toekomstbestendige variant. De beschikbaarheid van grondstoffen, de ruimte om productiefaciliteiten te realiseren met nieuwe schone technologieën en de aanwezige kennis en expertise maken dit de perfecte omgeving.’
Ulco Vermeulen, lid van de Raad van Bestuur van Gasunie: ‘De ambitie van het Klimaatakkoord is om 2 miljard m3 groen gas te produceren in 2030. Samen met andere partijen zetten we ons in groen gas betaalbaar en op grote schaal op de markt te krijgen. Dit project past in deze ambitie, we hebben veel vertrouwen om gezamenlijk een duurzaam, succesvol, technologisch vooruitstrevend project te realiseren.’
Bron: Gasunie
Beeld: Een technische installatie die nodig is in het proces om tot groen gas te komen. (Foto: Gasunie)
Het idee erachter is simpel, vertelt Marjan Kreijns, directeur van The Green Village. ‘Het 24/7 Energy Lab is een lokaal, CO2-vrij energiesysteem. En dat is hoognodig. De gebouwde omgeving is op dit moment immers goed voor 35 procent van de Nederlandse energievraag. Wanneer we erin slagen om die gedeeltelijk CO2-vrij te maken, zetten we een reuzenstap in het versnellen van de energietransitie.’
Een buurt met een lokaal energiesysteem, zonder uitstoot van CO2 en zonder belasting van het landelijke energienetwerk. Het klinkt als verre toekomstmuziek. De voorbereidingen zijn echter al in volle gang op het terrein van de TU Delft. Projectleider John Schmitz vertelt: ‘Aan de TU Delft werken ongelooflijk veel wetenschappers aan de energietransitie. In het 24/7 Energy Lab komen eigenlijk al die verschillende lijnen samen. Een prachtige stap die we zetten, is dat we vrijdag 14 januari het 24/7-systeem lanceren. Niet veel later verwachten we de elektriciteitsvoorziening voor één huishouden CO2-vrij te hebben gemaakt op basis van zonne-energie.
Goed om te weten: het gaat hier om een eenpersoonshuishouden zonder aardgasaansluiting en dat ongeveer 2200 kWh per jaar verbruikt. In een latere fase gaan we de restwarmte die vrijkomt gebruiken om de andere huizen op het terrein te verwarmen. Over drie jaar willen we heel The Green Village voorzien hebben van lokaal opgewekte energie uit hernieuwbare bronnen. Als dat lukt, willen we het graag opschalen naar buurt-/wijkniveau.’
Voor een grootschalige overgang naar energie-autonome wijken is het noodzaak dat ook de politiek in beweging komt. Er zijn nog veel juridische beperkingen, vooral rond het gebruik van waterstof. ‘Zowel de warmte-, elektriciteits-, als gaswet lopen achter op de technologie,’ zegt Kreijns. ‘Er is een sterke behoefte aan meer speelruimte van politiek Den Haag om de innovaties te kunnen doorontwikkelen.’
Daarnaast dreigt een groot gebrek aan geschoold personeel. Ook is het belangrijk dat het nieuwe energiesysteem economisch haalbaar is én geaccepteerd wordt door bewoners. Kreijns: ‘Hier neemt The Green Village een unieke positie in als living lab. Er wonen momenteel twaalf mensen, en hun gebruikservaring is erg waardevol bij de ontwikkeling van een gebruiksvriendelijk systeem.’
De grote technische uitdaging ligt in het aan elkaar knopen van allerlei componenten, en de aansturing daarvan. Elektriciteit, gas en warmte stromen nu nog apart van elkaar door de straat, maar dat gaat veranderen. Een stabiel, duurzaam energiesysteem vraagt om conversies tussen elektriciteit, waterstof en warmte, met elk zijn eigen buffermogelijkheden. Ook heb je bijvoorbeeld omvormers nodig om zonnepanelen, die gelijkstroom leveren, te kunnen aansluiten op een netwerk van wisselstroom.
Een centrale rol in het project is weggelegd voor het Electronic Management System (EMS). Het EMS gaat de verschillende technische onderdelen aansturen. Daarbij rekening houdend met zoveel mogelijk variabelen, zoals het weer op dat moment, de weersvoorspelling en de te verwachten vraag en het te verwachten aanbod. Schmitz: ‘Het EMS moet met intelligente algoritmes vragen als Ga ik de nu opgewekte energie omzetten in waterstof of moet ik eerst de elektrische auto opladen? beantwoorden. Zo’n geïntegreerd systeem bestaat nu nog niet, maar is cruciaal om er zeker van te zijn dat de leverbetrouwbaarheid van dit nieuwe, lokale, CO2-vrije systeem straks net zo groot is als de leverbetrouwbaarheid van het conventionele systeem. Nederland is gewend aan meer dan 99,9 procent leverbetrouwbaarheid, dat moeten we wel evenaren.’
Illustratie: Een centrale rol in het project is weggelegd voor het Electronic Management System (EMS) dat verschillende technische onderdelen zal aansturen. (Illustratie: Stephan Timmers)
Bron: TU Delft
Hardt Hyperloop werkt in Nederland aan de ontwikkeling van de hyperloop. Dit is een netwerk van buizen op lage druk. Hierin kunnen autonome voertuigen zowel passagiers als vracht op hoge snelheid direct naar hun eindbestemming vervoeren. De combinatie van een magnetisch zweefsysteem en lage druk maken het mogelijk om zeer snel te reizen met minimaal energieverbruik. Hierdoor wordt het vervoersmiddel snel en duurzaam.
Hardt Hyperloop ziet de hyperloop als duurzaam alternatief voor de korte-afstandsvluchten. Een van de grote voordelen te opzichte van reizen met een vliegtuig, is dat de hyperloop reizigers tot in stadscentra kan brengen. UNStudio heeft samen met Hardt Hyperloop onderzoek gedaan naar de reisbeleving van passagiers en het ontwerp van de stations dat hierin een grote rol speelt. In een 3D-animatie laat Hardt Hyperloop zien hoe het reizen via hyperloop eruitziet: heel comfortabel. Bij aankomst in de fictieve Hub stap je gemakkelijk op de hyperloop, die je binnen een uur van Amsterdam naar Berlijn brengt.
De hyperloop is ontworpen om de korte reis zo comfortabel mogelijk te maken. Dit is mogelijk door het creëren van voldoende ruimte en fijne zitplaatsen. De hyperloop stelt reizigers tijdens de reis op de hoogte van hun huidige locatie en tijd, de verwachte aankomsttijden en de overstapmogelijkheden. Het plafond is voorzien van skylight. Dit zijn gebogen schermen die weerbeelden van buitenaf kunnen tonen. Dit zorgt voor een unieke sfeer waardoor je niet het gevoel hebt in een afgesloten cabine te zitten.
Met name deze beleving is een belangrijk aspect van het reizen per hyperloop. Met behulp van VR-technologie heeft Hardt kwalitatief onderzoek gedaan naar hoe passagiers het reizen ervaren in een voertuig zonder ramen. De resultaten van het onderzoek zijn positief. Mars Geuze, medeoprichter van het bedrijf: “Gebruikers omschrijven zowel het station als voertuig als ruimtelijk, comfortabel en rustgevend. De hyperloop wordt ervaren als openbaar vervoer van hoge kwaliteit. Toch zullen de ticketprijzen vergelijkbaar zijn met wat men gewend is van bestaande transportmiddelen.”
De route van Amsterdam naar Berlijn is slechts één van de vele routes in het netwerk waarmee Hardt Hyperloop Europese steden met elkaar wil verbinden. Ben van Berkel, founder van UNStudio/ UNSense dat verantwoordelijk is voor het ontwerp van de hyperloop ‘stations: “Door verstedelijking hebben we te maken met uitdagingen op het gebied van infrastructuur die niet oplosbaar zijn met onze huidige modaliteiten. Een duurzaam alternatief voor vliegen is daarom noodzakelijk. De hyperloop biedt dit alternatief. Daarbovenop wordt reizigers ook nog eens een naadloze aansluiting geboden met andere transportmodaliteiten in binnensteden. De ontwikkelde animatie is een preview van wat je kunt verwachten.”
Dat de hyperloop duurzaam is, blijkt ook uit volgend bericht: Hyperloop tussen Amsterdam en Rotterdam kan 600.000 ton CO2-uitstoot schelen.
Bron en beeld: Hardt Hyperloop
Architectenkantoor Zaha Hadid Architects (ZHA) werkt aan een eilandgemeenschap van houten huizen met een duurzaam ontwerp, die flexibel zijn in omvang en stijl.
De Roatán Próspera Residences is gepland voor het eiland Roatán bij Honduras, en zal een nog onbekend aantal woningen gaan omvatten. De woningen variëren van kleine studioappartementen tot grotere gezinswoningen. Ze zullen in de buurt worden vervaardigd uit duurzaam hout en ter plaatse worden geassembleerd.
Te oordelen naar de eerste tekeningen, vertaalt ZHA’s kenmerkende, flamboyante stijl zich net zo goed naar hout als naar beton. De woningen kenmerken zich door grote gebogen daken en royale raampartijen. De interieurs worden ingericht rond open leefruimtes en worden aangevuld met royale terrassen.
ZHA benadrukt dat de huiseigenaren van Roatán Próspera Residences hun woning volledig kunnen aanpassen aan hun wensen. Het idee is dat ze kiezen voor de plaatsing van het meubilair en de materialen, plus de indeling van het interieur en eventuele extra’s, zoals een speelkamer. Voor een optimale flexibiliteit heeft het kantoor een speciaal digitaal platform gecreëerd voor het project.
Het configuratieplatform past elke woning aan het terrein en eventuele bijzonderheden aan. Daarnaast biedt het een keuze aan ingebouwde meubelmodules en ruimtelijke indelingen die passen bij de individuele levensstijl en voorkeuren. Huiseigenaren kunnen ook lokale leveranciers aanwijzen om meubilair te maken dat specifiek is voor elke kamer. Het platform biedt hiervoor alle middelen, inclusief een 3D-model van de woning.
Naast het duurzaam geproduceerde hout zijn er ook andere milieuvriendelijke aspecten van het project, zoals het opvangen van water. Daarnaast worden luifels voorzien van geïntegreerde zonnepanelen, die worden aangesloten op accu’s om elektriciteit op te slaan. Roatán Próspera Residences wordt gerealiseerd in samenwerking met Hilson Moran Partnership en ATK II, dat ook betrokken was bij de Generali-toren van ZHA in Milaan. De bouw zal naar verwachting later dit jaar starten. Over de kosten van de woningen is nog niets bekend.
Bjarke Ingels Group (BIG) onderscheidt zich door architectuur die een tweeledig doel dient. Zo is het Twist museum van hun hand ook een brug en is de CopenHill energiecentrale tegelijkertijd een skipiste. Aan dit rijtje kan binnenkort een meubelfabriek worden toegevoegd die dienst doet als wandel- en kampeerbestemming. Het gebouw wordt voorzien van zonne-energie en efficiënte verwarmings- en koelsystemen terwijl voor de bouw gebruik wordt gemaakt van gerecyclede bouwmaterialen.
Het project werd in opdracht van de meubelmaker Vestre gebouwd en krijgt de naam de Plus, vermoedelijk door zijn plusvormig ontwerp. Het nieuwe gebouw verrijst in Magnor, een bosrijk gebied in Noorwegen.
Het interieur gaat vier hoofdproductieruimtes omvatten – een magazijn, een kleurenfabriek, een houtfabriek en een verzamelpunt. De verschillende ruimten sluiten allemaal aan op een centraal knooppunt met logistiek kantoor en expositiecentrum. Dit krijgt een groene openbare binnenplaats waar de nieuwste meubels van Vestre te zien zijn. Het interieur zelf wordt kleurrijk; in de fabriek zullen slimme robots en zelfrijdende vrachtwagens worden ingezet.
De Plus zal ook dienen als wandel- en kampeerbestemming waar bezoekers bovendien het productieproces kunnen bekijken. Er kan zelfs op een terras op het groene dak worden gewandeld. Hellingbanen en paden zorgen ervoor dat deze ook geschikt zijn voor minder-validen.
De grote open productie-eenheid met een oppervlak van 6.500 m² wordt gecombineerd met een openbaar wandel- en kampeerterrein van 121 hectare. Het moet een mijlpaal worden in de missie van de regio om een groene productie-industrie op te zetten. Van alle vier de zijden van de gebouwen worden bezoekers en personeel uitgenodigd om rond te wandelen en de wandeling af te sluiten op het groene dakterras.
De Plus wordt door BIG geprezen als de meest duurzame meubelfabriek ter wereld en voor zover bekend is het gebouw het eerste industriële gebouw in Scandinavië dat een BREAM Outstanding certificering heeft behaald. De bouwmaterialen bestaan uit lokaal hout en gerecycled staal . Verder worden 1.200 zonnepanelen onder een hoek op het dak worden geplaatst voor een maximaal rendement. Overtollige warmte zal naar een ijswatersysteem worden gestuurd om te koelen, terwijl een systeem van warmte- en koudeopslagtanks, warmtepompen en aardwarmte zullen bijdragen aan een efficiënte verwarming en koeling. Volgens de berekeningen van BIG zorgt het duurzame ontwerp voor minstens 90 procent minder energie dan een vergelijkbare conventionele fabriek. De bouw zal later dit jaar beginnen; de opleveringsdatum is nog niet bekend.