Studententeam vaart met waterstof draagvleugelboot naar Engeland

Hoe stimuleer je de adoptie van duurzame technologie in de maritieme sector? De studenten van het TU Delft Hydro Motion Team laten met hun waterstof-aangedreven draagvleugelboot de mogelijkheden zien. In Juli maken zij met hun zelf ontworpen en gebouwde boot de oversteek van zo’n 400 km van Nederland naar Engeland. VARIODRIVE is als sponsor bij dit team betrokken en wij gingen met Doris van Woensel in gesprek over haar rol in en hoe het team haar ambitie waar gaat maken.

“Ons doel als team is om de maritieme sector, maar misschien ook zelfs de hele energie sector, een beetje aan te sporen en te laten zien wat er met waterstof allemaal mogelijk is. En niet alleen om vaartuigen te ontwikkelen, maar ook om het gebruik van waterstof beter te faciliteren door de aanleg van infrastructuur en de juiste wetgeving.  En we kiezen hier voor waterstof omdat het natuurlijk een hele goede energiedichtheid heeft en het bereik dus goed is. Met een zeewaardige boot laten we zien; ‘kijk, het heeft ook echt in de praktijk nut’.

Na haar bachelor Maritieme Techniek was Doris van Woensel er klaar voor om wat zij ontwerpt ook echt tot leven te brengen. Zij koos voor een jaar bij het Hydro Motion team en is als Driveline & Cooling Engineer verantwoordelijk voor de aandrijflijn en koeling van de boot. Ze ontwerpt deze niet alleen, ze moet er ook voor zorgen dat deze gemaakt en getest worden. En dat testen is erg belangrijk want ze is ook één van de bestuurders van de boot tijdens de grote overtocht in Juli.

Over het 2024 TU Delft Hydro Motion Team

Het 2024 TU Delft Hydro Motion Team is een team van 23 ambitieuze studenten dat een systemische verandering richting duurzaamheid wil bewerkstelligen. Hierbij ligt de focus op de maritieme en energie sectoren. Studenten zijn een jaar lang full-time betrokken bij het team en afkomstig uit een grote diversiteit aan studies, van Aerospace Engineering tot Life Science & Technology. Aan het begin van het jaar, in Augustus, bespreekt het team wat zij dit jaar willen bereiken:

Van Erasmusbrug tot Tower Bridge

“Aan het begin van het jaar hebben we vooral veel met elkaar gediscussieerd; wat willen we bereiken en wat willen we overbrengen? In voorgaande jaren heeft het team altijd meegedaan aan de Open Sea Challenge in Monaco en keer op keer was de golfslag een grote uitdaging. Echt zeewaardig was de boot in eerdere jaren niet. Dit jaar kozen we daarom voor de uitdaging van zeewaardigheid. Door de oversteek te maken van Nederland naar Engeland, en dan niet van Calais naar Dover maar juist van Rotterdam naar London. Vertrekken bij de Erasmusbrug en aankomen bij de Tower Bridge, dat is onze visie en we hebben de boot ontworpen op die reis van 400 km.

En daarmee laten we zien dat onze technologie [red: hydrogen-powered hydrofoil] echt in de praktijk nut heeft, bijvoorbeeld voor een watertaxi of een supply-vessel.”

Ontwerp van de boot

De boot van het Hydro Motion Team gaat bij ongeveer 27-28 km/u het water uit en heeft een verwachte cruise-snelheid van 40 kilometer per uur. Daarbij kan de boot een significante golfhoogte van 1 meter aan en, in combinatie met een behoorlijk scherpe boeg, kan door eventuele hogere golven snijden. Aangezien de boot nu nog geassembleerd wordt is dit enkel nog getest door middel van een CFD analyse, de komende maanden gaan uitwijzen of het ontwerp werkt als bedoeld of dat er aanpassingen nodig zijn.

“Voor mijn departement [Vehicle Dynamics] had het vooral invloed op de lengte van de struts, de staanders voor de platen waarop je foiled. Deze zijn een stuk langer geworden en dat zorgt voor best veel uitdagingen qua sterkte. Je wil namelijk niet dat het te zwaar wordt en dus moet je heel efficiënt ontwerpen om dat lichtgewicht en tegelijkertijd sterk te maken.

En omdat de aandrijflijn door de achterste strut gaat is de aandrijflijn dus ook een stuk langer geworden. Dat maakt de productie van de aandrijflijn ook lastiger, wat wij hier op de machines in de Dream Hall [het initiatief aan de TU Delft waar het Hydro Motion Team onderdeel van is] zelf deden. Daarnaast krijg je door de langere langte ook meer trillingen waar je rekening mee moet houden. En tot slot is er de optimalisatie van de tandwielen, deze zijn het breedste onderdeel van de aandrijving en het werd best een puzzel om tot de optimale combinatie van tandwielen, motor en propeller te komen.

De koppeling van R+W die VARIODRIVE sponsort is ook een stuk van die puzzel, en dan vooral met het oog op de veiligheid. Als er ineens een hele grote kracht op de struts of de propeller komt te staan, bijvoorbeeld als we iets tegenkomen in het water, dan willen we ons systeem beschermen. De veiligheidskoppeling voorkomt schade aan de aandrijving in zo’n geval.

Tot slot is er natuurlijk het koelsysteem. Daar is niet veel aan veranderd en de componenten zijn dus vrijwel hetzelfde. We maken gebruik van een open- en closed-loop systeem wat zeewater omhoog pompt langs de warmtewisselaars, daaraan verbonden zit het closed-loop systeem met demiwater dat de componenten koelt. We hebben dit jaar wel alle doorvoeringen waterdicht gemaakt en gaan dit jaar voor het eerst de batterij niet koelen. Dat laatste is helemaal uitgerekend, maar we gaan het beleven of het ook echt goed gaat. Ik heb nog wel de optie om met van die waterdichte click-connectoren een extra loop langs de batterij aan te leggen mocht dat nodig zijn.”

Op weg naar London

“Op dit moment zitten we in de overgangsfase tussen assemblage en testen. Dat betekent dat we de laatste dingen afmaken, zoals het waterstofsysteem dat nog niet helemaal geassembleerd is. En ik moet nog een laatste connector die de verkeerde maat had en nabesteld moest worden erin zetten. Tegelijkertijd zit departement Embedded Systems al de eerste elektronische testen uit te voeren, en gaan we morgen het nieuwe elektrische stuursysteem testen.

Dus we doen nu wat losse tests van de subsystemen zonder dat de boot in het water ligt. Zodra dit allemaal getest is gaan we natuurlijk het geheel testen, en in de eerste twee weken van juli gaan we de oversteek doen. Als het een normale juli-dag is, en er geen storm is, gaan we op 1 juli. Maar als er een storm is moeten we een paar dagen wachten tot de zee weer rustig is. Die periode hebben we samen met onze partner, de Koninklijke Nederlandse Redding Maatschappij, uitgekozen op basis van weersstatistieken. In die periode hebben we 95% kans dat we kunnen gaan. Onze ontwerpeisen zijn ook op die periode gebaseerd. De oversteek zal zo’n 12 uur duren en als bestuurders wisselen we elkaar met het oog op de veiligheid continu af.

Mijn collega’s van Operations zijn nu al heel erg druk met de planning en logistiek voor de oversteek, maar ook met bijvoorbeeld onze boot ‘reveal’. Ook komt er een soort uitzwaai evenement rond de dag van vertrek en zijn we bezig met een echte aankomst in de haven van London. Dat laatste is nog even spannend, we zijn in contact met de Londonse havenmeester om uit te vogelen hoe we aan alle eisen en regelgeving voldoen met onze waterstofboot.”

Toekomst

Op de vraag hoe de toekomst er na het TU Delft Hydro Motion Team uitziet is het antwoord van Doris ook duidelijk:

“Nou, eerst is het tijd voor een heel groot feest, denk ik. En dan ga ik even lekker op vakantie en dan ga ik in September aan mijn master Marine Technology beginnen. Ik zou het leuk vinden om in de maritieme sector te blijven en ik kan mij niet voorstellen dat er een groter thema dan duurzaamheid gaat zijn in die sector. Dus waar ik ook terecht kom, als ik binnen de sector blijf gaat het altijd over duurzaamheid. Want dat is de uitdaging, en of het nou waterstof is of een andere duurzame brandstof, dat maakt voor mij niet heel veel uit.“

VARIODRIVE wenst het TU Delft Hydro Motion Team in ieder geval veel succes en zal de ontwikkelingen op de voet volgen. Wil jij ook meer weten over het team en de ontwikkelingen volgen? Kijk dan op https://hydromotionteam.nl/ voor meer informatie en de social media kanalen van het team.