Supercar

Forze waterstof-auto: Unicum in de autosport

22:34 18-08-2018

Nadat Forze Hydrogen Electronic Racing vorig jaar hun waterstof-elektrische Forze VIII voor het eerst in de Supercar Challenge racete, is het studententeam uit Delft dit weekend terug met een verbeterde versie van de bijzondere bolide. Het team trekt tijdens de Gamma Racing Day met de Forze VIII ten strijde in de Sport division. 

“De missie van ons team is om waterstof te promoten door een waterstof-elektrische raceauto te bouwen en daarmee in de Supercar Challenge tussen de brandstofauto’s te racen en te bewijzen dat wij op een duurzame manier ook kunnen meerijden,” zegt Lode De Herdt, verantwoordelijk voor de elektronische kant van de wagen.

Waar batterijen al met grote regelmaat in straatauto’s opduiken, staat de waterstoftechnologie nog in de kinderschoenen. Het verschil met een auto die zijn energie uit batterijen haalt, is echter niet groot: in plaats van het opslaan van energie in batterijen, wordt de energie in de auto zelf opgewekt door een brandstofcel.

“Het is eigenlijk een elektrische auto, maar in plaats van batterijen gebruiken wij waterstof als energiedrager,” vervolgt De Herdt. “De auto heeft twee tanks met waterstof die onder 700 bar druk staan. De waterstof gaat in de brandstofcel waar deze samenkomt met zuurstof in de lucht en dat vormt water. De waterstof, dat is H2, en O2 in de lucht vormt H2O: water. Het water komt uit de uitlaat en als bijproduct hebben we elektriciteit wat we gebruiken om de twee elektromotoren op de achterwielen aan te drijven.”

Qua vermogen doet de Forze VIII het bescheiden aan: de bolide kan 100 tot 190kW op het asfalt neerleggen, wat neerkomt op vermogens die doorgaans te vinden zijn in straatauto’s—maar dan zonder alle bijkomende schadelijke gassen en genoeg om het veld in de Sport division bij te houden.

“We hebben een brandstofcel die net boven de 100kW aan vermogen produceert—dat is 134 pk—dat is niet heel veel voor een raceauto. Maar we hebben nog een trucje: we hebben ook een soort buffer die bestaat uit supercapacitors—condensators—en daar kunnen we energie in opslaan. Bij het ingaan van de bocht remmen we regeneratief in plaats van mechanisch. Dat betekent dat we onze elektromotoren gebruiken als generatoren die energie opwekken en in onze buffers gaan. Dan hebben we bij het uitgaan van de bocht het vermogen uit de brandstofcel, plus het vermogen uit de buffers. De energie die het oplevert kunnen we zelf regelen. Dat is ook een stukje tactiek dat daarachter zit in hoe snel we die buffer leegtrekken. Dat vermogen bepalen we enigszins zelf. Onze motoren kunnen samen 100kW continue en 160kW in de piek leveren. In totaal rijden we op dit moment op een totaal van 190kW aan vermogen.”

Een veel gehoord kritiek op waterstof als brandstof voor auto’s is dat het bij ongevallen kan exploderen. Daar is onder de omstandigheden waarin Forze Hydrogen Electric Racing de brandstof opslaat echter geen sprake van.

“Veel mensen denken dat waterstof onder hoge druk een bom is die in de auto zit—dat is niet waar. De tanks maken we niet zelf, die kopen we. Die moeten gecertificeerd zijn en worden om de paar jaar door KIWA opnieuw gecertificeerd. Dat is dus allemaal erkend en goed gecontroleerd. 

“De tanks zijn ook enorm sterk: ze hebben aluminium liners en daaromheen zit ook nog koolstofvezel. De fabrikant test het allemaal grondig. 

“Als de auto crasht is de tank het laatste wat nog heel is—dat gaat echt niet kapot. Stel dat het tóch kapot zou gaan, dan heb je nog niet direct een explosie. In de tank zit alleen maar waterstof. Voor brand moet je ook zuurstof hebben en dat kan er niet bij omdat de waterstof onder zo’n hoge druk staat dat het eruit zou vliegen als er een scheur in zou komen. De waterstof is heel snel weg en vliegt omhoog. In het ‘worst-case scenario’, als zo’n tank toch kapot zou gaan, heb je gewoon een steekvlam. Maar je moet er ook rekening mee houden dat een auto met benzine ook niet 100-procent veilig is: als benzine vlamvat blijft dat op de grond liggen en nog even branden. Omdat waterstof onder zo’n hoge druk staat en zo licht is, is het meteen weg—zelfs een steekvlam is heel onwaarschijnlijk.”

Na de Gamma Racing Day neemt een nieuwe lichting studenten het stokje over om zich een jaar lang met het project bezig te houden. 

“We hebben dit jaar allemaal heel hard gewerkt en zolang er dit weekend niks fout gaat kunnen we terugkijken op een heel leuk en leerzaam jaar. 

“Voor de fulltimers van dit jaar is het hierna voorbij. We stoppen eind augustus en dan is het de beurt aan het nieuwe fulltime-team. Dit is ons laatste grote evenement, daarna gaan we opruimen en de kennis overdragen aan het nieuwe team. De meeste fulltimers zullen nog wel parttime actief blijven om advies te geven aan het nieuwe team en te helpen. 

“Binnen een paar weken begin ik aan mijn master—datzelfde geldt voor de meeste fulltimers,” besluit Lode De Herdt.