Over mijn blog

Ooit een 'Rocket Scientist' maar al heel snel gesnapt dat ik niet moet rekenen aan raketten (mijn enige praktijkervaring: Ariane 501 -nee, ik was het niet!). Andere mensen enthousiast maken zit me meer in het bloed.
Na negen jaar bij ESA ben ik nu geland bij mijn thuishaven, de TU Delft, als woordvoerder/communicatie adviseur.

Dit blog gaat soms over ruimtevaart, maar meestal over mijn ervaringen in het communicatievak. Persoonlijk vind ik dat journalisten en voorlichters wel wat opener mogen zijn over hun samenwerking. Daarom probeer ik hier inzicht te geven in de afwegingen en keuzes die ik maak. Dat kan niet altijd, maar vaak ook wel.

Volg me op Twitter Bezoek mijn LinkedIn profiel email me op m.vanbaal@tudelft.nl
+31 (0) 15 2785454

Categories

Disclaimer

De meningen ge-uit door medewerkers en studenten van de TU Delft en de commentaren die zijn gegeven reflecteren niet perse de mening(en) van de TU Delft. De TU Delft is dan ook niet verantwoordelijk voor de inhoud van hetgeen op de TU Delft weblogs zichtbaar is. Wel vindt de TU Delft het belangrijk - en ook waarde toevoegend - dat medewerkers en studenten op deze, door de TU Delft gefaciliteerde, omgeving hun mening kunnen geven.

Ecorunner: zo zuinig dat ze niet meer kunnen meten HOE zuinig

Dinsdagmiddag: een mailtje van Michiel Wassenaar. Michiel is teamchef van Ecorunner 3, een superzuinig voertuig dat meedoet aan de zuinigheidswedstrijd Shell EcoMarathon. Of ik even tijd heb? Tuurlijk, en voor studentenprojecten maak ik graag tijd.

Michiel heeft een probleem. Voor hem heel vervelend, maar voor mij fascinerend: Ecorunner 3 gebruikt zo weinig brandstof dat ze niet meer goed  kunnen meten hoe zuinig ie eigenlijk is. En dan denkt mijn ingenieursbrein: ‘daar verzinnen we toch wel even wat op’. Maar het probleem blijkt even fascinerend als weerbarstig. Help, anyone?

Het zit zo: volgende week met Hemelvaart doet Ecorunner 3 mee aan de prototype klasse van de Shell Eco-marathon, waar – plat gezegd – alles geoorloofd is. De brandstof mag je zelf kiezen en wordt omgerekend naar het energie-equivalent van een liter benzine, om te kunnen vergelijken.

Waterstof
Veel van de topteams rijden op waterstof, want met een brandstofcel kun je daar heel efficiënt energie uit halen. En dan is het een kwestie van met een hypergestroomlijnde en ultralichte body (8 kg) zo weinig mogelijk te verbruiken. Alles mag, ook een lichtvoetige stuurvrouw van een roeivereniging inzetten om gewicht te besparen. Het Nederlands record is in handen van het Delftse team Ecorunner H2. Dat reed 2282 km op (de energie van) één liter benzine (in 2008). Op papier is Ecorunner 3 beter, maar hoeveel beter?

Flowmeter
Om het brandstofverbruik te kunnen meten, schrijft de wedstrijd een flowmeter voor, aangeleverd door de organisatie. Die meet precies hoeveel waterstof er naar de brandstofcel gaat, en dus het verbruik. En daar gaat het mis: de studenten gebruiken namelijk geen constante stroom waterstofgas, maar laten de brandstofcel het gas pulserend aanzuigen. Daarmee winnen ze procenten efficiëntie. En dat blijkt de officiële flowmeter niet goed te kunnen meten, in het voordeel van de studenten. Bij sommige metingen haalden ze een rendement van 110% uit de brandstofcel….althans  volgens de flowmeter.
Ofwel, ze halen meer energie uit waterstof dan er volgens de natuurkunde in zit. Dat kan uiteraard niet, de studenten weten dat de brandstofcel een rendement van rond de 65% heeft. De flowmeter ‘mist’ dus waterstofgas.

Testrit
Tja, wat nu? Het probleem is gemeld bij de organisatie. Dus voor de wedstrijd is dat aan hen om op te lossen. Maar Michiel c.s. willen natuurlijk wel weten hoe zuinig ze echt kunnen rijden en daar willen ze komende zondag een test voor doen op de kombaan van de RDW in Lelystad. Maar hoe moeten ze meten?

Andere flowmeter?
Een andere flowmeter die de pulserende stroom wel goed meet, is hen niet bekend. In het lab kan het wel, maar dan heb je een muur aan apparatuur nodig. Dat past niet handzaam (en licht) in de Ecorunner. Een logisch alternatief is te bepalen hoeveel gas er vóór en na de test in het tankje zit. Maar dat blijkt veel ingewikkelder dan het klinkt.

Wegen?
Het ligt voor de hand om de brandstoftank vóór en na de rit te wegen. Maar: Ecorunner gebruikt over 16 km naar schatting maar ongeveer 10 liter waterstofgas. Dat klinkt veel, maar dat weegt slechts 0,85 gram (!). Wil je met een nauwkeurigheid van 1% het verbruik vaststellen, dan moet je dus in de orde 0,001 gram nauwkeurig kunnen wegen (met een tank van meer dan een kilo). Dan maakt een vingerafdruk al verschil, bij wijze van spreken.

Druk?
Je zou ook kunnen kijken naar de druk in de tank. In het tankje, een stevige ananas, zit 80 liter waterstofgas samengedrukt. Helaas is de drukmeter veel te onnauwkeurig om te bepalen hoeveel er uit is gegaan. Precies meten hoeveel er in en uit de tank is gegaan? Helaas, zulke drukken trekt de flowmeter niet en ze kunnen de tank niet zelf vullen. Leegrijden? Op de tank rijdt Ecorunner-3 vermoedelijk meer dan 5 uur –ondoenlijk voor de bestuurster- en dan nog is de vraag hoeveel er oorspronkelijk in zat?

Uitlaat?
Meten hoeveel water er uit de ‘uitlaat’ komt? Tja. Dat gaat letterlijk om ‘drie druppels’, en een deel als waterdamp. Een deel van de wateropbrengst blijft in het systeem achter, en daarnaast wordt niet al het waterstofgas omgezet in water. Ook dat lijkt niet werkbaar.

Vermogen meten?
De minst beroerde oplossing lijkt om een klein laptopje in Ecorunner te leggen (naar verhouding een gigantisch extra gewicht) en het vermogen van de brandstofcel te meten. Dan kan je terugrekenen, maar erg nauwkeurig is het niet. In lab-omstandigheden is de efficiëntie 65%, maar in rijomstandigheden (trillingen) haal je dat meestal niet. Dus dat blijft een schatting, al lijkt het voorlopig de enige mogelijke schatting. Onbevredigend, al was het maar omdat je geen gram te veel aan boord wilt.

Kortom: de studenten hebben een superzuinig voertuig gemaakt, maar wellicht zo high-tech dat ze niet kunnen vaststellen hoe zuinig ie nou precies is. En dat willen ze uiteraard wel weten. Dus: Help?? Iemand een idee? Denk eens mee?

Michel

Be Sociable, Share!

5 comments

Gewicht, afstand, energieverbruik, terwijl het probleem?

UPDATE:
In overleg met de organisatie is er een andere flowmeter boven water. Helaas geeft die een te laag rendement voor de brandstofcel (60% ipv 65%), dus die lijkt iets te veel te registeren. Ook moeten er dan twee 9V batterijtjes aan boord (grrr, als je op elke gram jaagt) en moet er nog geknutselt om die nieuwe meter uit te kunnen lezen (24V voor nodig, en dat hebben ze niet ‘aan boord’). Ergo: niet optimaal, maar het geeft zicht op een officieel resultaat.

Kun je niet gewoon het aantal pulsen tellen? Toen ik dit aan je oom vroeg, zei hij dat zo ook het verbruik in auto’s wordt gemeten dus misschien is het een oplossing (hoewel misschien te laat).

David, bedankt voor je goede idee. Het lijkt een mogelijke optie, maar als wij de regelementen volgen die de organisatie ons opleggen. Dan mogen wij niets tussen de flowmeter en brandstofcel plaatsen.

Een flexibele buffervoorraad ná de flowmeter zou misschien uitkomst bieden? denk aan een slappe rubber balg die via een smoorventiel langzaam volloopt (bij gelijk blijvende druk) en in een puls leeggezogen kan worden door de brandstofcel.

Geef een reactie

Your email address will not be published. Required fields are marked *

© 2011 TU Delft