Duurzame mobiliteit en logistiek

Om Nederland schoner te krijgen en de klimaatdoelstellingen van het Parijs-akkoord te halen moeten we 80% minder broeikasgassen uitstoten. Dat vergt een drastische verandering in ons mobiliteitssysteem. Verkeer en transport hebben namelijk een erg groot aandeel van meer dan 20% in de totale CO2 uitstoot. Daarom streeft TNO naar duurzame mobiliteit waarin hernieuwbare brandstoffen zoals elektriciteit en waterstof in de plaats komen van fossiele brandstoffen. Slimme combinaties van maatregelen en duurzame technologieën dragen daar op korte termijn al aan bij, andere zijn we aan het ontwikkelen.

Sparren over dit onderwerp?

Merle Blok gaat graag met je in gesprek.

Neem contact op

Waarom TNO

TNO is er voor zowel industrie als overheid. We werken met onze klanten in de industrie aan het ontwikkelen van concurrerende technologieën met lage emissies. Wetgeving en beleid spelen daarbij een belangrijke rol. Daarom adviseert TNO overheden bij het ontwikkelen van effectief beleid. Bijvoorbeeld door in de dagelijkse praktijk de uitstoot van schadelijke stoffen als stikstofoxiden (NOx), fijnstof en CO2 te meten van wegverkeer, schepen en treinen. Zo bieden we inzicht en ondersteunen we overheidsbeleid om onze duurzame innovaties werkend te krijgen in de dagelijkse praktijk.

Vanuit diepgaande kennis over hoe technologieën werken in de verbrandingsmotor, de batterij en de brandstofcel werken de specialisten van TNO samen met partners uit de industrie aan het duurzame transport van de toekomst. Daarnaast beschikt TNO over internationaal erkende expertise om voertuigdata op het gebied van emissies en gedrag te vergaren, koppelen, verrijken en interpreteren. Dat is waardevolle informatie die door vele partners gebruikt wordt om verkeer en transport schoner en duurzamer te maken.

Onderzoek naar duurzame aandrijfsystemen

Vervoerders zoeken doorlopend naar mogelijkheden om verder te verduurzamen. Innovatieve oplossingen waarmee vrachtwagens, bussen en schepen minder uitstoten zijn daarbij natuurlijk onontbeerlijk. Op het gebied van efficiënte en duurzame aandrijfsystemen (zoals motoren) werkt TNO daarom met een groot aantal partijen samen. Het optimaliseren van aandrijfsystemen voor voertuigen en (land)bouwmachines en het ontwikkelen van duurzame alternatieven voor fossiele brandstoffen zijn hier voorbeelden van. Door vervolgens met geavanceerde technologie in het dagelijkse verkeer emissies te meten kan TNO objectief toetsen of nieuwe innovaties en genomen maatregelen impactvol bijdragen aan de duurzaamheidsambities.

Schoner en zuiniger maken van de voertuigvloot

Om de impact van verkeer en transport op ons milieu te verkleinen, richten we de expertise bij TNO op het schoner en zuiniger maken van voertuigen. We voeren uitgebreide emissiemetingen uit bij voer- en vaartuigen en adviseren beleidsmakers over effectieve maatregelen die bijdragen aan een schonere leefomgeving. Dit doen we middels onderzoek naar emissies en het energiegebruik van voer- en vaartuigen. Met onze inzichten bieden we beleidsmakers van overheden of steden en het bedrijfsleven handelingsperspectief, voor vandaag en morgen.

TNO werkt aan oplossingen om over te stappen van fossiele brandstoffen naar duurzame brandstoffen voor (zwaar) transport, (land) bouwmachines en vermogensopwekking. Naast een sterke CO2-reductie kunnen deze oplossingen bijdragen aan het verbeteren van de luchtkwaliteit en verminderen van geluidsoverlast.

Powertrain Performance Assessment Center

Bovenstaande programmalijnen worden ondersteund door een prachtige ontwikkelfaciliteit op de Automotive Campus in Helmond. Hier kunnen nieuwe brandstoffen worden toegepast op de motoren en brandstofcellen die hier ontwikkeld worden. Ook is een uitgebreide faciliteit beschikbaar om batterijonderzoek te doen.

De faciliteit bestaat uit een unieke Hoogte Klimaat Kamer waar een compleet voertuig kan worden onderzocht op performance en emissies onder extreme omstandigheden. Denk hierbij aan extreme temperaturen onder en boven nul en aan rijden in de bergen op 4000 meter hoogte.

Vijf programmalijnen

De uitdaging voor broeikasgasreductie ligt vooral in het stadsvervoer en het goederenvervoer over lange afstanden. Binnen het huidige strategische programma van HTSM Automotive Roadmap 2020-2030 bieden we oplossingen voor het ontwerp, de inzet en de werking van schone aandrijfsystemen voor voertuigen.

Hier werken we aan oplossingen die de overgang mogelijk maken van de inzet van fossiele brandstoffen naar duurzame brandstoffen voor lang en zwaar transport en naar elektrische energie voor regionaal en stadsvervoer. Naast een sterke CO2-reductie dragen deze oplossingen bij aan het verbeteren van de lokale luchtkwaliteit en het voldoen aan de geluidseisen.

Een belangrijke ontwikkeling om verbrandingsmotoren te verduurzamen is om ze niet te laten lopen op fossiele brandstoffen, maar direct op waterstof. De impact op CO2-uitstoot is enorm en wordt met ruim meer dan 99% verlaagd. We onderzoeken de mono fuel en de dual fuel varianten. Voordelen van deze technologie is de snelle beschikbaarheid op de markt door het gebruikmaken van bestaande productie- en servicelijnen, de lage kosten, de ongevoeligheid voor waterstofzuiverheid, en tot slot de geografische onafhankelijkheid voor de benodigde materialen.

Onderzoek naar de levensduur en levensduurverlenging van batterijen is van groot belang omdat de batterij vaak het meest kostbare element is in een geëlektrificeerd systeem. We willen graag weten hoe goed een batterij nog is na een bepaalde inzettijd ('State-of-Health'), en hoe lang hij nog gebruikt kan worden in eenzelfde of andere toepassing ('Remaining-Useful-Life’).

De kennis van de batterij uit gedetailleerde modellen, gebruiken we om de levensduur van batterijen te verlengen. Enerzijds in de directe regeling van de batterij (bijvoorbeeld door laadprofielen te beïnvloeden) en anderzijds door deze kennis te integreren met vloot management tools. Dit alles om de totale kosten over de hele levensduur te minimaliseren. Daarnaast passen we deze expertise ook toe in het opzetten van een door Europese regelgeving vereist Batterij Paspoort en het genereren van de juiste input data daarvoor.

Het energiemanagement in een voertuig is toenemend van belang, vooral in hybride voertuigen. In hybride voertuigen zitten vaak een combinatie van batterijen, brandstofcellen of een verbrandingsmotor. In de ontwerpfase moet bepaald worden hoe groot deze componenten moeten worden uitgevoerd, afhankelijk van de taak van het voer- of vaartuig. Bijvoorbeeld bij non-road toepassingen zoals een tractor of een bouwmachine is dat een relevante vraag.

Tevens moet in de operationele fase van een voertuig realtime beslissingen genomen worden wanneer de batterij moet worden opgeladen, of wanneer hij moet bijspringen om de taak uit te voeren. TNO heeft voor deze vragen een oplossing.

De brandstofcel is een interessante aandrijflijnvorm vanwege de hoge efficiëntie om waterstof om te zetten naar elektriciteit. En natuurlijk is de brandstofcel geluidloos en heeft geen emissies. Bij TNO doen we onderzoek naar de verlenging van de levensduur, en dit is van belang vanwege de nu nog hoge aanschafkosten ervan. We doen dit voor de huidige PEM-technologie, maar zijn nu ook zeer actief om een besturingsplatform te ontwerpen voor een nieuwe technologie genaamd SOFC.

Naast waterstof zijn er nog meer brandstoffen die goed kunnen worden opgewekt uit hernieuwbare grondstoffen. Denk bijvoorbeeld aan Methanol, DME of Ammonia. De kennis die TNO heeft vergaard in de voorbije tientallen jaren op gebied van verbrandingsmotoren kan hier prima gebruikt worden om nieuwe én bestaande motoren heel efficiënt te laten lopen op deze brandstoffen. We zien momenteel de meeste toepassing in de maritieme sector. Daar is veel interesse in het gebruik van methanol. Wij kijken hoe motoren ontworpen kunnen worden die duaal gebruikmaken van methanol en diesel.

Volg de laatste ontwikkelingen

13 resultaten, getoond 11 t/m 13

Zo wordt schoon en zuinig rijden voor alle autokopers bereikbaar

Informatietype:
Insight
10 november 2021
Door met ons autobelastingstelsel eenzijdig elektrisch rijden te stimuleren, verliezen we grip op de duurzaamheid van 80 procent van de auto’s in Nederland.
Lees meer
over Zo wordt schoon en zuinig rijden voor alle autokopers bereikbaar

Met waterstofverbranding naar een schone toekomst voor scheepvaart

Informatietype:
Insight
8 maart 2021
Lees meer
over Met waterstofverbranding naar een schone toekomst voor scheepvaart

CILOLAB laat zien wat er wél kan met zero-emissie

Informatietype:
Insight
2 oktober 2020
Lees meer
over CILOLAB laat zien wat er wél kan met zero-emissie