Rick van Weelden onthult vliegende waterstofboot

25 mei 2022, 09:06 Algemeen

Nadat hij zijn bachelor heeft gehaald voor de studie Toegepaste Wiskunde, heeft Reeuwijker Rick van Weelden zich aangesloten bij het TU Delft Hydro Motion Team. Hij wilde vooral praktisch bezig zijn en iets tastbaars maken. Negen maanden later mag hij een spiksplinternieuwe, op waterstof aangedreven, zeewaardige boot onthullen. De boot bestaat uit één romp, een monohull en drie draagvleugels waarmee de boot kan ‘vliegen’. Deze boot vaart mee in de strijd om het wereldkampioenschap in de open zee-klasse van de Monaco Energy Boat Challenge, waar de omstandigheden ruig kunnen zijn. Rick vertelt over zijn motivatie, de ambities van het team en de wedstrijd.

REEUWIJK-BRUG/DELFT

Het Hydro Motion Team, dat opgericht is in 2005, bestaat in totaal uit 25 studenten. Rick maakt daarbinnen onderdeel uit van de elektronica-afdeling, samen met vier andere studenten. Daarnaast zijn nog vijf afdelingen betrokken bij het hele project. Rick: “De elektronica-afdeling ontwerpt en maakt PCB’s, printed circuit boards, waarmee we de boot kunnen besturen. Om in de ontwerpfase de aansturing van de draagvleugels te berekenen maak ik gebruik van mijn studie toegepaste wiskunde. Het solderen aan de PCB’s doen we zelf. Daarna is het een kwestie van trial and error: testen, het ontwerp bijstellen, PCB’s aanpassen, testen, enzovoort.” 

Ricks taak is het optimaliseren van het hoogteregelingssysteem, waarbij gebruik wordt gemaakt van ultrasone technologie: sensoren nemen de afstand waar van de romp tot de oppervlakte van het water. Afhankelijk van de hoogte van de golven wordt de stand van de draagvleugels, bestaande uit een stut en een beweegbaar blad (foil), aangepast. Hiermee kunnen de hoogte, de ‘pitch’ (de hoek van de romp ten opzichte van het wateroppervlak) en de ‘roll’ van de boot (de balans) geregeld worden.

Van idee tot waterstofboot

Elk jaar bij aanvang van het nieuwe studiejaar wordt een nieuw Hydro Motion Team samengesteld dat een andere boot ontwerpt, met als doel de maritieme sector te inspireren om schoner en duurzamer te varen.

Dit jaar werden de mogelijkheden van waterstof verder uitgediept. Enthousiast vertelt Rick: “Vorig jaar deed voor het eerst een boot mee die was aangedreven met waterstof als energiebron. Het jaar daarvoor, in 2020, was die nog voorzien van zonnepanelen. De boot bestond uit een romp met twee drijvers, een trimaran. Dit jaar ziet de boot er anders uit. Omdat waterstof werkte en vanwege de hoge energiedichtheid van waterstof, bleek het mogelijk om cilindervormige tanks met voldoende capaciteit in de romp op te slaan. De zonnepanelen waren overbodig geworden. Zodoende konden we de drijvers laten vervallen én kon een kleinere romp volstaan, de grootte was namelijk noodzakelijk voor de bevestiging van de zonnepanelen.”

De huidige boot bestaat uit één romp met drie draagvleugels eronder. De draagvleugel middenachter is voorzien van een propeller voor de aandrijving. De draagvleugels zorgen er met elkaar voor dat de boot eigenlijk over het water vliegt. In de lucht ondervindt de boot minder weerstand dan in het water, waardoor minder energie benodigd is, dankzij de zogenaamde liftkracht. De boot is daarmee weliswaar instabieler, maar wel wendbaarder en sneller.

Monaco in zicht

In de open zee-klasse van de Monaco Energy Boat Challenge wordt ingezoomd op wendbaarheid van de boot, snelheid en uithoudingsvermogen (endurance). Dat deze boot uit slechts één romp bestaat komt de wendbaarheid zeker ten goede ten opzichte van de vorige boot. Ook met de snelheidstest, die onderdeel uitmaakt van de wedstrijd, scoort deze boot beter.

Voor het onderdeel uithoudingsvermogen is het van belang om zover mogelijk te varen zonder te tanken. De boot is voorzien van twee cilinders met elk 8 kg waterstof. Daarmee zou in theorie van Amsterdam naar Londen gevaren kunnen worden. “Het gaat erom dat we de potentie van waterstof als duurzame energiebron laten zien voor de zeescheepvaart,” zegt Rick. “Het team gebruikt waterstof omdat het kan worden opgewekt, opgeslagen en gebruikt op een schone manier. Bij het gebruik wordt alleen water uitgestoten. Als we als studenten in staat zijn om dit te concretiseren, dan zal dat toch in de maritieme sector ook moeten lukken?”

Maandag 23 mei viel aan Rick de eer te beurt de boot te onthullen bij Lake7 in Zevenhuizen. “Voor het eerst werd de boot getoond aan het publiek en onze partners. Zonder hen hadden we dit nooit bereikt.” Kamerlid Raoul Boucke, die zich ook in Europees verband jarenlang heeft ingezet voor een duurzamere toekomst, doopte daarna de boot. “Wij wensen het Hydro Motion Team en Rick in het bijzonder veel succes bij het behalen van de wereldtitel!”

door Loes Kamer