De Formule 1 staat
aan de vooravond van een technische revolutie. Vanaf 2026 zal er gebruik
gemaakt worden van nieuwe motoren, maar een andere significante wijziging voor
de motoren vindt in 2022 al plaats. Honda, Mercedes, Renault en Ferrari moeten
vanaf dan gebruik maken van een brandstofformule die deels van biologische
afkomst is. Het is aan de brandstofleveranciers, zoals ExxonMobil, om deze
transitie succesvol te laten verlopen, om vervolgens met deze technologie
verder te gaan. Sean Dunnett werkt voor ExxonMobil en adviseert Red Bull Racing
en AlphaTauri. De chemicus gaat met F1Maximaal.nl
in gesprek over wat deze transitie te betekenen heeft voor de sport, hoe de
communicatie met motorpartner Honda en de Formule 1-teams verloopt, en over
waarom het vertrek van Honda ExxonMobil een logistiek voordeel oplevert. Dunnett verschijnt met een brede glimlach voor de camera vanuit zijn hotelkamer in Italië. Voorafgaand aan het Grand Prix-weekend in
Monza heeft hij tijd vrijgemaakt om enkele technische details van zijn baan als
adviseur toe te lichten. Uit zijn woorden wordt duidelijk dat
ExxonMobil als leverancier van brandstoffen, oliën en smeermiddelen een
operationele driehoek vormt met twee partijen: Honda en Red Bull (en een andere
driehoek met AlphaTauri, red.). Binnen deze driehoek is het communicatieve verkeer
van ExxonMobil het grootst in de richting van Honda: ‘De meeste communicatie
loopt direct van ons naar Honda en betreft de brandstof en olie van de motor’,
zo opent de enthousiaste Brit. ‘Wij sturen alle brandstoffen en oliën naar
Japan zodat deze getest kunnen worden op de testbank (van de motoren, red.). Er
is een enorme hoeveelheid aan tests die voltooid worden in het voorseizoen.’
‘ExxonMobil is bijvoorbeeld al bezig met het testen van de
ethanol-brandstof (die dus vanaf 2022 in gebruik wordt genomen in de
F1, red.).
Van die brandstof sturen we verschillende mengsels naar Japan om te bepalen
welke optimaal werken in de Honda-motor. Het gaat niet zozeer om het vinden van
de juiste brandstof, maar meer om het vinden van de juiste combinatie van
brandstof en olie. In de motor werken deze twee vloeistoffen synergistisch
samen als één pakket. Die harmonie en balans moeten we zien te vinden in het mengsel,
in samenwerking met Honda’, legt hij uit. Het is dus een proces waarin allebei
de partijen inspraak hebben. Het onderzoek wordt gedaan door de
brandstofleverancier en de praktische implicaties teruggespeeld door Honda. Dit
geldt niet alleen voor de brandstof die gebruikt wordt in de verbrandingskamer.
‘We leveren ook andere smeermiddelen zoals voor de aandrijfas,
wiellager en ophangingsvloeistof, evenals hydraulische vloeistof en
versnellingsbakolie die rechtstreeks aan Red Bull geleverd wordt. Ook met de
Red Bull-ingenieurs is de samenwerking dus uitstekend.’ Dunnett zit diep in het
wereldje en reist al vier jaar met de F1-grid mee. In detail en met expertise weet hij daarom ook te melden wat de functies van de motorolie
precies zijn. Het smeert en koelt de motor namelijk ook. ‘Met Red Bull zorgen
we dat deze producten geoptimaliseerd worden. Zo ondersteunen wij het ontwerp
van de auto en dus ook de prestaties op het circuit.’ Als er minder koeling
nodig is vanwege de koelende werking van de brandstof heb je immers meer ruimte
over om op aerodynamisch gebied te knutselen aan de zijkanten van de bolides.
ExxonMobil werkt op
de achtergrond aan formules
ExxonMobil is een naam die in de media minder vaak valt dan
Red Bull en Honda. Deze partijen staan op de voorgrond van het Formule
1-project, maar wat er achter de schermen gebeurt, is, met name met oog op de
toekomst, minstens zo belangrijk. ‘Het is geen eenrichtingsverkeer in de
communicatie, het is een samenwerking tussen de drie betrokken partijen’,
benadrukt de ExxonMobil-expert. ‘Dat zie je op het circuit terug, al vindt er
weinig overleg plaats tussen ExxonMobil en de ingenieurs aan de pitmuur. Het
meeste werk wordt voorafgaand aan het evenement al gedaan met Honda. Als er
iets ongewoons plaatsvindt gedurende het raceweekend intensiveert de
communicatie wat. Als iets niet presteert zoals verwacht, ontwikkelen wij een
product dat in staat is de taak uit te voeren die gedaan moet worden. Ik vorm
dan ook de link tussen de productingenieurs van ExxonMobil en de Red Bull- en Honda-ingenieurs
op het circuit. Ik zal echter niet naar de race-ingenieur toestappen om aan te
geven dat er iets veranderd is. Alle data omtrent het gebruik van de olie is
vooraf al bepaald en standaard. Daarom vindt het meeste werk voor ons achter de
schermen plaats. Zodra de auto op het circuit staat, doen wij er niets meer
aan.’
Eerder vond er op het gebied van brandstoffen in de Formule
1 al opschudding plaats. Sinds de COVID-pandemie, en de besparingen die daarmee
gepaard zijn gegaan, mogen de leveranciers slechts één nieuw mengsel aanbieden
per jaar. ‘Brexit en COVID-19 maken de processen zeker moeilijker’, weet Dunnett dan
ook. ‘De Formule 1 gaat door en de Research
& Development ook. Upgrades voor de brandstoffen en oliën mogen slechts
eenmaal per seizoen doorgevoerd worden. Als wij niet continu aan het zoeken
waren naar een krachtiger mengsel, zouden we ons werk niet doen als technische
partner van Red Bull. Veel van onze smeermiddelen worden geproduceerd in de
Verenigde Staten en naar het Verenigd Koninkrijk of Japan getransporteerd. Door
minder vluchten en minder transportschepen is het dus ook lastiger om onze
producten naar de eind locatie van het R&D-traject te vervoeren of naar de
races. Men denkt wellicht dat de COVID-pandemie van invloed is op wat je ziet
op het circuit, maar het onderzoek dat er achter zit, wordt ook flink geraakt.
De teams hebben datzelfde probleem. Er zijn altijd externe partijen die
betrokken zijn bij de projecten en die problemen ondervinden vanwege de
pandemie.’ Hogerop in de supply chains
tast het virus dus allerlei operationele activiteiten aan, een horde die door
de partner van Red Bull en AlphaTauri met veel succes genomen is in 2020.
Beperkte upgrades
voor Red Bull en AlphaTauri
De regel dat er slechts één vernieuwing doorgevoerd mag
worden blijft in 2022 staan. Al wordt er dus een volledig nieuw mengsel geïntroduceerd,
wat uiteraard de nodige risico’s met zich meebrengt, de leveranciers moeten het
accepteren en erop anticiperen. Zou zo’n beperkte mate van vernieuwing negatieve
gevolgen kunnen hebben op Red Bull en/of Honda? ‘Nee, er wordt ontzettend veel
onderzoek gedaan naar elke wijziging die plaatsvindt. Het zou vooral een nadeel
kunnen vormen voor volgend jaar omdat er veel onzekerheden zijn. Met de wissel
naar E-tech is er veel dat je kan testen, maar sommige dingen zie je pas als de
auto op het circuit staat. Daar kunnen dus problemen ontstaan. Als je maar één
upgrade kan doen, betekent dat dat je vast moet houden aan wat je met die ene
upgrade levert. Als die upgrade om wat voor reden dan ook niet werkt, kan je
niets doen tot het daaropvolgende jaar. Daarom werkt ExxonMobil nu al vol gas
aan de brandstof van volgend jaar. Die móét goed zijn. We ontwikkelen en testen
verschillende brandstofmengsels zodat we zeker weten dat we er een gevonden
hebben die klaar is voor de reglementswijzigingen.’
Dunnett zit met zijn neus op dit innovatieve proces en weet
dan ook precies te melden wat er technisch gaat veranderen aan de nieuwe
brandstofformules: ‘De calorische waarde van ethanol is kleiner (dan die van de
huidige brandstof, red.). Aan de andere kant, er zijn bepaalde
onderzoeksgebieden waarmee deze lagere output
gecompenseerd kan worden. Ethanol koelt de motor namelijk meer. Wanneer het tot
ontbranding komt, genereert het niet zoveel hitte als hydrocarbons. Dat betekent dat de motor niet zo warm wordt en dat
je de bolide zo kan ontwikkelen dat de luchtinlaat beperkter is, terwijl je
toch dezelfde temperatuur behoudt aan de binnenkant van de auto. Daar zal je de
aerodynamische gevolgen dus ook van zien.’ Zo heeft het werk wat hij doet indirect
zelfs implicaties voor Red Bull-topontwerper Adrian Newey. Een bruggetje dat je
niet snel zou maken.
Het AlphaTauri-team, dat dus ook door ExxonMobil ondersteund wordt, maakt een pitstop in Bahrein. (Foto: Red Bull Content Pool/Getty Images)
De Formule 1 zet een stap richting duurzaamheid met het
gebruik van de E-fuels vanaf 2022. ‘Uiteindelijk denk ik dat dat de richting
ook is die de F1 in moest slaan’, meldt de expert overtuigend. ‘Commercieel
worden E10-fuels al jaren gebruikt, met name in Europa. Het is de juiste
directie en elke brandstofleverancier werkt op hetzelfde speelveld. Het is een
kwestie van voldoende moeite erin steken. Sommige leveranciers kunnen het bij het
juiste eind hebben, sommige niet. Wij hopen dat onze investering zich uit gaat
betalen.’ Die investering in biobrandstof wordt door ExxonMobil al jaren gedaan. Zo werken ze
samen met de Mobil 1 Supercup, een Porsche-klasse die tevens fungeert als
voorprogramma voor de Formule 1. ‘Dit jaar hebben we een geavanceerde
biobrandstof ontwikkeld die daar gebruikt wordt. Veel van de componenten van
die brandstof zijn afkomstig van organische bronnen. Die samenwerking zetten we
volgend jaar voort met de introductie van synthetische brandstoffen. Over het
algemeen heb je met brandstof ruwe olie en een pool van hydrocarbons. Die breek
je op in de componenten die je nodig hebt voor de brandstof. Met synthetische
brandstoffen begin je met de kleinere chemische componenten, in dit geval
methanol, en creëer je de moleculen die je nodig hebt voor de brandstof. Je
bouwt de moleculen dus op in plaats van dat je ze afbreekt.’ Een omgekeerd
proces, wat dus ook een nieuwe werkwijze van de Formule 1-brandstofleveranciers vergt.
ExxonMobil kijkt naar
de toekomst van brandstofontwikkeling
Autosportklassen als de Formule 1 en de Porsche Supercup
zijn uitstekende podia om technologische ontwikkelingen te etaleren. De
investeringen van de teams zijn immers groot, en dat resulteert in een sneller
innovatieproces. Ook buiten de autosport investeert ExxonMobil voldoende in duurzame oplossingen: ‘ExxonMobil
kijkt naar dingen als carbon capture en
heeft recentelijk een bedrijf opgezet, ExxonMobil Low Carbon Solutions, om
verder te ontwikkelen op dit gebied. Wij ‘vangen’ koolstofdioxide en mengen
dat met waterstof om een methanolmolecuul te creëren, dat dan weer gebruikt kan
worden in de ontwikkeling van E-fuels. Als die brandstof gebruikt wordt in
plaats van doorsnee brandstof dan kan dat tot een daling van wel 85 procent van
de uitstoot van gassen leiden.’ Zo wordt niet alleen gebruik gemaakt van
duurzame brandstof, maar wordt de huidige koolstofdioxide in de atmosfeer
gebruikt om deze brandstof te creëren. Een win-win dus. ‘E-fuels zijn absoluut
de meest waarschijnlijke korte termijnoplossing voor het duurzaam laten
opereren van F1-bolides en autosport in het algemeen.’
‘Natuurlijk hopen we dat onze samenwerking met Porsche ons
een voordeel gaat bieden in de industrie’, vervolgt Dunnett hoopvol. Concurrenten
als BP en Petronas hebben wellicht ook dit soort projecten lopen, maar de
Supercup ligt wel erg dicht bij de Formule 1. ‘We hebben een technische
samenwerking en kennis die we willen gebruiken voor de F1. We denken dat
vloeibare brandstof nog steeds de oplossing is en de F1 is het perfecte medium
waarmee we dat aan de wereld tentoon kunnen stellen in een hybride-systeem. Nu, tegen het einde van het hybride-tijdperk, zitten F1-motoren op een thermische efficiëntie van 50 procent. Dat is een enorme prestatie en dat is ook veel
efficiënter dan in de meeste commerciële motoren die je op de wegen vindt. Ik
denk soms zelfs dat de promotionele aanpak van de F1 niet zo goed is als deze
kan zijn. Vaak hebben mensen het over het feit dat er een verbrandingsmotor
gebruikt wordt, in plaats van een complex hybride-systeem waarvan de
efficiëntie enorm hoog ligt. Ik denk zeker dat er nog veel meer te winnen valt
in de combinatie van een groter hybride-systeem met een verbrandingsmotor die
gebruik maakt van vloeibare brandstof, of dat nou een geavanceerde biobrandstof
is of E-fuels die gecreëerd worden middels carbon capture.’ Het één, een
hybride-systeem, sluit het ander, gebruik van biobrandstof, dus beslist niet
uit.
De grote technologische revolutie van de motoren zelf komt
zoals gezegd dus in 2026 pas. De introductie van biobrandstof is echter een
stap in de juiste richting. Wel heeft Dunnett al aangegeven dat men het risico
loopt om op brandstofgebied de boot te missen. ‘Ik denk niet dat er een
leverancier zonder optie (tot biobrandstof, red.) komt te zitten volgend jaar’,
vermoedt hij echter. ‘De aankondiging is te lang geleden gedaan voor de
leveranciers om stil te zitten en te laat te handelen. Daarnaast is het niet
een gloednieuwe technologie, in de industrie wordt deze technologie al tijden toegepast. De grootste uitdaging is het vormen van de technologie zodat deze
toepasbaar is in de F1. Daarna is het een kwestie van samenwerken met de teams
en optimaliseren.’ Dat is volgens hem de sleutel, en de reden dat er zoveel nadruk op de
technologie ligt. De COVID-pandemie heeft ook dit hele innovatieve proces aangetast, maar er is voldoende tijd om er voor te zorgen dat dit goed uitpakt
voor de deelnemers.
ExxonMobil en Red Bull Racing kennen al jaren een succesvolle samenwerking. Zo werden er in 2017 al promotionele dagen georganiseerd, de bovenstaande foto is genomen tijdens zo'n evenement in Amerika. Aan Daniel Ricciardo de eer om donuts te draaien op de parkeerplaats, en na afloop kon een shoey uiteraard niet ontbreken. (Foto: Red Bull Content Pool/Getty Images)
Hoe het vertrek van
Honda ExxonMobil een logistiek voordeel oplevert
De communicatieve driehoek die ExxonMobil, Red
Bull/AlphaTauri en Honda momenteel vormen, zal spoedig opgebroken worden.
Enkele maanden geleden gaf de Japanse motorleverancier namelijk aan geen
toekomst meer te zien in de huidige F1. Honda wil zich richten op elektrisch rijden en
dat is in strijd met de Formule 1 zoals deze er momenteel uit ziet. Dat vertrek
gaat gevolgen hebben voor ExxonMobil en voor Red Bull. ‘Vanuit het perspectief
van het bouwen van een Formule 1-motor is Red Bull overtuigd dat de overstap
heel soepel zal verlopen. Ik denk dat het meehelpt dat Honda de overgang accommodeert
met het delen van kennis’, zo luidt de verwachting van de Brit. Maar gek genoeg
brengt het vertrek van Honda ook voordelen met zich mee. ‘Vanuit een logistiek
perspectief is het vertrek van Honda makkelijker voor ExxonMobil. Veel van onze
brandstoffen worden ontwikkeld in het Verenigd Koninkrijk en met Red Bulls
thuisbasis die tevens in het Verenigd Koninkrijk (Milton Keynes, red.) staat,
zullen er dus minder monsters naar de testfaciliteiten in Japan verscheept
worden. Dat staat toe dat er veel meer getest kan worden, wat voorheen wegens
geografische restricties niet mogelijk was. In elke brandstof die we naar Japan
sturen moeten we veel vertrouwen hebben. Met computermodellen en in-house testing voorspelden we de
effectiviteit dus al.’ Die noodzaak is minder hoog wanneer het logistieke
proces ingekort wordt.
Dat het logistieke proces en de relatie met de
motorleverancier van waarde zijn voor het eindproduct werd enkele jaren geleden
al duidelijk. Lang lag er namelijk een Renault-motor achterin de Red Bulls. ‘Vier
jaar geleden werkten we met Renault samen en de ontwikkeling van onze producten
was destijds een enorme uitdaging. In dat scenario werd Renault ondersteund
door BP, terwijl Red Bull nog een deal met ExxonMobil had, ondanks dat ze
Renault-motoren gebruikten. Wij moesten met Renault samenwerken om onze producten
te laten testen, ondanks dat we dus niet de primaire leverancier waren. Dat
vertraagde de tests en feedback enorm’, herinnert hij zich. Het eindproduct
leed daaronder. ‘Natuurlijk kan je je producten niet optimaliseren als je
niet genoeg tijd hebt om ze te testen. Dat is iets wat wij enorm waarderen aan
de samenwerking met Honda. Het delen van informatie is totaal verschillend van
wat we gewend waren en zij hebben dan ook zeer veel tijd geïnvesteerd in het
testen van onze producten. Wij kijken dan ook uit naar het verder bouwen van
deze al sterke relatie met Honda middels de wissel naar Red Bull Powertrains.’
Door: Christian Moerman, met dank aan Sean Dunnett
Max Verstappen is nog altijd favoriet bij de bookmakers wat betreft de wereldtitel van 2021. Benieuwd hoeveel jij kan verdienen als je hierop inzet? Check het hier!