Een auto die alle brandstoffen blieft en gasbesparende pannen: in Delft breiden ze het arsenaal tegen stijgende energieprijzen uit

Zou dat niet handig zijn? Bij de pomp telkens kunnen kiezen met welke brandstof je je auto voltankt? Benzine, diesel, waterstof of liever biomethanol? Dan neem je bijvoorbeeld de brandstof die op dat moment het goedkoopst is. Of het meest duurzaam.

Een groep van 26 Delftse TU-studenten worstelde al langer met die vraag, en toen brak de oorlog met Iran uit. Nu willen ze in een jaar tijd een prototype van een compacte stadsauto bouwen die zo flexibel is. „In een wereld waarin energieprijzen, beschikbaarheid van energiebronnen en geopolitieke omstandigheden sterk kunnen veranderen, denken wij dat flexibiliteit een belangrijke rol kan spelen in de energietransitie en de toekomst van mobiliteit.”

Nu zich met Oekraïne en Iran twee energiedrama’s in nog geen vijf jaar voltrekken, vragen ingenieurs en ondernemers zich af hoe zij kunnen omgaan met de onzekere energievoorziening. Want inderdaad, brandstoffen zijn peperduur, en de vraag is of dat zo blijft en of ze zelfs nog duurder worden. Ook onduidelijk: komen er voldoende duurzame initiatieven, en welke dan?

Elektrische auto’s rijden intussen overal, maar de opkomst ervan stokt. Door het overbelaste stroomnet lukt het niet voldoende laadpalen neer te zetten.

Explosiemotor

De Delftse studenten kozen anderhalf jaar geleden een nieuwe afslag. Hun voorgangers rekenden de afgelopen twintig jaar vooral aan de hoogrendementswaterstofauto. Maar deze studentengroep wil meer. „We testen nu met bio-ethanol en biomethanol”, zegt Meike van Sliedregt, een van hen. Beide brandstoffen kun je bijvoorbeeld van organisch afval (gft) maken. Het kan ook met (groene) elektriciteit. „Maar uiteindelijk is de bedoeling dat je bijna elke vloeibare en gasvormige brandstof kunt gebruiken.”

De flexibele auto heeft een ongebruikelijke motor. De gangbare benzine- (of diesel)motor, een explosiemotor met zuigers, is vervangen door een gasturbine met een schoepenrad dat om zijn as draait. Gasturbines zijn nogal zeldzaam op de autoweg; de Amerikaanse M1A1-gevechtstank heeft er een.

De turbine zuigt lucht aan, warmt die op en mengt er brandstof doorheen. Na ontsteking zet dit verbrandingsgas uit, wat het schoepenrad laat draaien. Dit ontwerp maakt de motor niet kieskeurig wat betreft de gebruikte brandstof. Ook de M1A1 kan op diesel, kerosine en benzine rijden. De gangbare explosiemotor is juist afgesteld op één type brandstof.

Fijne bijkomstigheid van de gasturbine is dat zij, in theorie, mogelijk ook kan blijven doordraaien zodra zij op gang is. Als dat lukt,dan kan de auto zelfs tijdens het rijden overschakelen op een andere brandstof. Maar dat gaat verder dan de proeven die studenten doen.

„De brandstoffen zijn van elkaar gescheiden”, zegt Van Sliedregt. Hoe je zo’n auto moet tanken, moeten ze nog onderzoeken.

Om te testen of hun motor geschikt is voor dagelijks gebruik, bouwen studenten nu een proof of concept. In mei moet die af zijn. Maar aan ‘technische uitdagingen’, zoals de extreem hoge temperatuur van de motor en het lage rendement, is geen gebrek.

Doolhof voor warmte

Niet alleen de Delftse studenten zoeken innovatieve oplossingen om zuinig om te gaan met energie. Neem het – eveneens Delftse – bedrijf Effium. Dat bedacht een koekenpan die extreem zuinig is met gas. Van bovenaf zie je een gewone koekenpan met een doorsnee van 28 centimeter. Van onderaf zie je een bodem met diepe ‘vinnen’.

„Niet alleen het materiaal, ook de vorm van een pan bepaalt hoe efficiënt die opwarmt”, zegt Surya Prakash, bedenker en eigenaar van Effium. Hoe meer oppervlak wordt verwarmd, hoe meer warmte de pan aan het eten doorgeeft. De ribbels geven de pan een groter oppervlak.

Bovendien bieden de gleuven de warmte een speciaal ontworpen ‘doolhof’. Daardoor duurt het langer voordat de warmte ontsnapt dan bij een gladde onderkant, zie je op een infraroodvideo. Kennisinstituut TNO testte de pan en concludeerde dat die de helft minder gas nodig heeft (en 35 procent sneller klaar kan zijn met bakken).

Prakash ontleent zijn idee aan de geribbelde motor van de Europese Ariane 5-raket. De ceo specialiseerde zich ooit in thermodynamica in Delft om vliegtuig- en raketmotoren te bouwen. Als student gebruikte hij zijn warmtekennis tijdens het koken. „Tijdens het koken heb je doorgaans 70 procent warmteverlies.” Zo ontstond zijn idee voor de vinnenpan, die uiteindelijk medegefinancierd wordt door de Europese ruimtevaartorganisatie ESA.

Nu zijn pannen niet de grootste energieverbruikers in huis. Volgens huurdersorganisatie Woonbond geeft een huishouden van z’n energiekosten zo’n 3 procent uit aan koken. Je moet de pan wel erg veel gebruiken om de investering van 149 euro via gasbesparing terug te verdienen. Maar met ruim 4 miljoen Nederlandse huishoudens die koken op gas helpt het wel. En de pan gaat langer mee, zegt Prakash, omdat het bedrijf voor 50 euro een coatingservice aanbiedt, voor als de antiaanbaklaag is versleten.

Prakash ziet meer voordelen van zijn pan. Voedsel wordt krokanter omdat het vanbuiten sneller opwarmt, terwijl de binnenkant sappig blijft. Dat beaamt Janneke Vreugdenhil, kookjournalist en columnist bij deze krant, die de pan al een half jaar gebruikt. „Je kunt er bijvoorbeeld fantastische, crispy spiegeleieren in bakken. Maar bij het roosteren van pijnboompitten, die snel aanbranden, moet je goed opletten.”