Green Team Twente wint Eco Marathon met waterstofauto

Het Green Team Twente heeft afgelopen weekend de Shell Eco Marathon in Londen gewonnen met de vorig jaar door hen gepresenteerde waterstofauto. Ze lieten daarmee tientallen studententeams achter zit, waaronder het team uit het Franse Nantes dat de afgelopen jaren won.

De Shell Eco Marathon is een grote Europese duurzaamheidsrace waarbij het erom gaat dat de auto’s op een vooraf bepaald parcours zo min mogelijk brandstof verbruiken. De wedstrijd wordt verdeeld in verschillende klassen. De hoofdklassen zijn de Prototype- en UrbanConcept-klasse. De subklassen betreffen de verschillende brandstoffen: benzine en diesel, ethanol, GTL, accu’s en waterstof. Het Twentse studententeam deed mee in de waterstofklasse, wat gezien wordt als de ‘koningsrace’.

Meerdere pogingen

Elk team had meerdere pogingen om het beste resultaat neer te zetten, verspreid over twee dagen. De track van de Shell Eco-marathon was 1659 meter lang waarbij elk team tien ronden moest afleggen binnen een tijd van 39 minuten. Bij elke poging werd gemeten hoeveel brandstof er is verbruikt. Green Team Twente won dankzij haar derde en laatste poging waarbij de auto, de H2∞ (Infinity), een equivalent reed van 1 liter brandstof op 845 kilometer. Dit is een nieuw Nederlands record. 

Waterstof is de toekomst

De studenten onthulden de waterstofauto in april vorig jaar. De H2∞ kan op de energiehoeveelheid uit een reep Snickers drie uur rijden. De studenten van Green Team Twente zijn ervan overtuigd dat de waterstofauto de auto van de toekomst is, nog meer dan elektrische auto’s op basis van batterijen. Dit vanwege het lichtere gewicht en het snel kunnen tanken.

Bij de ontwikkeling van de auto vormde de wrijving een belangrijke uitdaging. Om de auto zo zuinig mogelijk te maken, moet er zo min mogelijk wrijving zijn. Door de juiste lagers in elk onderdeel te plaatsen (in samenwerking met fabrikant SKF) is de wrijving zo beperkt mogelijk gemaakt. 
Ook de versnellingsbak is vrij revolutionair. Op de as zijn namelijk drie motoren aangesloten die los van elkaar uit en aangezet kunnen worden. 
“Dit leverde een mooie basis op om te optimaliseren: beter materiaal, efficiëntere overbrenging en de tandwielen die perfect over elkaar heen lopen vormen de huidige versnellingsbak. We hebben de versnellingsbak van de waterstofauto aangepast, zodat er een optimaal rendement van 99.1% behaald kan worden. Daarmee zijn we in theorie in staat om van Enschede naar Genève te rijden met slechts één liter brandstof.”

Onder meer de printplaten, die de perifere systemen verzorgen, zijn door het team zelf ontworpen. “De reden dat we onze eigen printplaten ontwerpen is omdat we alle elektrische verliezen willen minimaliseren. Bijna alle op de markt beschikbare printplaten voldoen niet aan dit criterium, we moesten dus onze eigen zeer efficiënte PCB’s ontwerpen. We zijn zodoende ook bezig met problemen waar zeer weinig ingenieurs naar hebben gekeken, zoals een hoogefficiënte DC/DC-converter met state-of-the-art galliumnitride transistors.” 

Systemen

Alle elektronische systemen behoren tot het primaire systeem of het secundaire systeem. Het primaire systeem begint met de waterstof-brandstofcel. Dit is het onderdeel dat waterstof en zuurstof omzet in water en elektriciteit. Voordat dit wordt gebruikt, wordt de spanning verhoogd naar 48 volt met een DC/DC-converter. Dit is de spanning waarop de rest van het systeem draait. De stroom wordt vervolgens naar de motorcontrollers geleid, die de motoren voeden, waarna de auto begint te rijden. 

Het secundaire systeem, aangedreven door lithium-polymeer accu’s, voedt alle systemen die geen deel uitmaken van de aandrijflijn, zoals de verlichting en de ruitenwissers. De H2∞ heeft een op de Formule 1 geïnspireerd stuur. De bediening van alle functies in de auto, van gas geven tot de lichten, bevindt zich op dit stuur. Ook heeft het team een systeem ingebouwd om real-time de gegevens van alle onderdelen in de auto af te kunnen lezen.

Door: Kelly Bakker

Bron: Green Team Twente