Het primaire doel van het HAN Automotive Rally Team (HART) is om de rallysport in Nederland naar een hoger plan te tillen. Het studententeam van de HAN doet dit door vol in te zetten op bio-ethanol (E85) als brandstof, wat binnen de binnen het Nederlands Rally Kampioenschap nog niet zo vanzelfsprekend is.

“Hoewel bio-ethanol niet iets nieuws is, zien wij het als de beste tussenstap die onze passie voor de rallysport in een groen daglicht kan zetten”, vertelt Jean Hemmer enthousiast. Hij is student Automotive en voorzitter bij HART.

Welke merkbare effecten heeft bio-ethanol al gehad in resultaten tijdens jullie races?

Jean: “De eigenschappen van bio-ethanol heeft ons het voordeel gegeven van een koelere ontbranding. Dit zorgt ervoor dat wij de betrouwbaarheid van onze motor hebben kunnen verbeteren. Bio-ethanol geeft een betere verstuiving waardoor er meer warmte wordt opgenomen van de omgeving. Omdat wij vanwege de lage energiedichtheid van E85 meer moeten injecteren, neemt het dus nog meer warmte op.”

Jean legt uit dat E85 meer zuurstofmoleculen bevat ten opzichte van normale benzine. “Wanneer je meer zuurstof hebt, kan je meer brandstof inspuiten. Dit zorgt ervoor dat je meer vermogen kunt maken. Hierbij hebben wij gemerkt dat de auto significant meer koppel maakt, waardoor wij tijdens de races de proeven sneller kunnen afleggen. Onze coureur heeft hierbij gemerkt dat hij een stuk sneller bij de topsnelheid van de Renault Clio (de rallycar van het HART) kan komen. Ook leuk om te weten is dat wij tijdens onze rally’s ook begroet worden door de verrassend aangename geur van bio-ethanol, wat bij de toeschouwers ook niet onopgemerkt blijft!”

Hoe hebben jullie dit onderzoek uitgevoerd en welke testen hebben jullie gedaan?

“Voordat wij begonnen met de transitie naar E85 hebben wij uitvoerig onderzoek gedaan naar de brandstof zelf en alles wat erbij komt kijken. Binnen ons HART-team hebben we veel studenten HAN Automotive die in de lessen al de enige basiskennis hebben opgedaan over diverse biobrandstoffen. Wij hebben een projectgroep samengesteld die volledig gefocust is op de transitie naar rijden op E85. Door de nieuwe kennis die we hebben opgedaan gingen we ook meer vragen stellen. Zo wilden we weten of ons brandstofsysteem het hoge alcoholpercentage van E85 aankan. Ook hebben we onderzocht of de koelere ontbrandingstemperatuur invloed heeft op de ontsteking en injectie.”

Om deze vragen goed te kunnen beantwoorden hebben de studenten van het HART tests uitgevoerd om waardevolle data te kunnen waarnemen. Jean: “Hierbij hebben wij bijvoorbeeld een gedeelte van ons brandstofsysteem in bio-ethanol gelegd om te kijken in hoeverre deze brandstof ons systeem aantast. Ons systeem blijkt resistent genoeg te zijn waardoor geen aanpassing nodig is.”

Bio-ethanol is een volledig biologische en relatief goedkope brandstof die wordt gemaakt van mais, tarwe, suikerbieten en rogge. Bij de verbranding van bio-ethanol komt alleen waterdamp en een kleine hoeveelheid niet schadelijke kooldioxide vrij.

Een andere test die de studenten hebben uitgevoerd is de injectietest. “Omdat wij meer moeten injecteren vanwege de lage energiedichtheid van E85 waren wij benieuwd of onze injectoren goed genoeg waren om de hogere benodigde hoeveelheid brandstof in dezelfde tijd kunnen injecteren. Hierbij heeft onze trouwe sponsor HR Engineering ons ondersteund, want we mochten hun injectortester gebruiken voor dit experiment. We constateerden dat de injectoren de prestaties kunnen leveren die wij van ze nodig zouden hebben.”

Welke verschillen en overeenkomsten hebben jullie kunnen waarnemen in gebruik van fossiele biobrandstof?

Jean: “Het grootste verschil tussen beide brandstoffen is de mogelijkheid die E85 ons geeft waar het gaat om het afstellen van de rallyauto. Hierbij heeft onze bio brandstof ons de mogelijk gegeven om het brandstof/lucht mengsel in betere omstandigheden te laten ontbranden. Dit zorgt ervoor dat wij meer vermogen kunnen maken.”

“Een ander verschil met reguliere brandstof is dat E85 maar uit 15% brandstof bestaat”, vertelt Jean. “Dit zorgt ervoor dat bij koudere temperaturen de motor lastiger zou kunnen opstarten. Omdat de motor op dat moment de ethanol moeilijk kan laten ontbranden, is de startcyclus afhankelijk van de 15% benzine die zich in het mengsel bevindt. Wij ervaren in deze situatie alleen maar dat het iets langer duurt om de motor op te starten. Zodra de motor dan eenmaal draait, is er geen probleem meer. In feite zijn naast het bijvullen van de brandstoftank en de opslag niet veel dingen gelijk.”

In sommige gevallen zorgt het gebruik van bio brandstof voor meer CO2-uitstoot dan bij fossiele brandstof. Is dit ook naar voren gekomen in jullie onderzoek? Of leidt het gebruik van biobrandstof door de HART rallyauto juist tot minder CO2-uitstoot?

“Omdat het verbrandingsprincipe van E85 overeenkomt met hoe normale benzine ontsteekt, zal je altijd nog een CO2-uitstoot hebben. Hierbij komt onze uitstoot uit de uitlaat overeen met dat van een normale benzinemotor van hetzelfde type.

“Het is wel zo dat in de productie van biobrandstof minder koolstofdioxide wordt uitgestoten”, licht Jean toe. “Dit komt omdat gewone benzine vooral van ruwe olie afkomt, terwijl E85 een mix is van ethanol, gemaakt van planten (zoals maïs en suikerriet) waar een beetje benzine bij gemengd is. Het bijzondere aan ethanol is dat het tijdens de groei van de gebruikte planten CO2 uit de lucht haalt via fotosynthese. Wanneer je deze planten tot ethanol verwerkt en als brandstof gebruikt, komt er wel CO2 vrij.”

“Toch is het totaalplaatje gunstiger, omdat deze planten eerder al CO2 uit de lucht hebben opgenomen tijdens hun groeiproces. Dit wordt vaak vertaald in de term ‘Well-To-Wheel-Ratio’ (WTW), waarin de totale uitstoot over de productie tot en met het verbruik tot vervoer wordt bepaald. Hierbij hebben wij een reductie van 70% in de totale CO2-uitstoot in onze WTW-ratio”, lacht Jean.

In hoeverre hebben jullie in bepaalde testen ook hulp gekregen vanuit het Lectoraat Automotive Research?

Jean: “Tijdens onze onderzoeksfase hebben wij vanuit het lectoraat hulp gehad van meneer Merts. Hij heeft hierbij veel vragen van ons beantwoord en heeft op deze een belangrijke bijdrage geleverd aan onze transitie naar een groenere toekomst voor onze passie. Daarvoor willen we hem nogmaals bedanken!”

Bron en fotografie: HART

Verslag deelname HART aan Eurol Hellendoorn rally (15 en 16 sept. 2023)