Hvordan vil fremtiden bli?

[SeaLion]

Hydrogen er en energibærer, akkurat som elektristet. Olje/gass/kull er energikilder. Energibærere kan ikke tappes direkte fra en naturlig forekomst, de må fremstilles.

 

Den vanligste måten å framstille energibæreren hydrogen på er ved elektrolyse (elektrisk spalting av vannmolekylene). Denne prosessen forbruker mer elektrisk energi enn den potensielle energien det er i det framstilte hydrogenet. Å bruke elektrisiteten direkte vil derfor i utgangspunktet være lurere enn å fremstille hydrogen.

 

Men: Selv dagens aller beste batterityper er ganske ineffektive måter å lagre strøm på. Batteriene har en stor indre (kjemisk) motstand mot forandringer, spesielt raske forandringer. Dess raskere lading/utlading, dess mer av energien forsvinner som varme i prosessen.

 

Et alternativ til å lagre strøm i batterier er derfor å lagre strøm som en annen type energibærer. Og det er her hydrogen og brenselceller kommer inn. Når hydrogenet mates inn i en brenselcelle, så smetter hydrogenet gjennom en membran, på den andre siden av membranet er det vanlig luft, som inneholder omtrent 1/5 oksygen. Hydrogenet som kommer gjennom membranet reagerer med oksygenet i lufta og danner vann. Når hydrogenet trenger gjennom mebranet skjer det noe annet også, det dannes en elektrisk strøm i membranet. Denne strømmen brukes så for å drive en elmotor. Såkalte brenselcellebiler er altså derfor egentlig ikke noe mer eksotisk enn en helt normal elbil, bare med en annen type strømkilde. Og som i en vanlig elbil er det elmotoren som omformer energien til bevegelse, brenselcellen gjør ikke noe annet enn å gi elbilen strøm.

 

Men: Hydrogen er en gass. Som gass egner den seg dårlig for bruk i en drivstofftank i en bil. Selv om man laget en flere etasjer høy gasstank på toppen av bilen, så ville gassmengden holde til knapt noen få km kjøring. Så for å få med en fornuftig mengde hydrogen i en bil må man lagre hydrogenet på en annen måte enn som gass. Det er fire hovedmetoder.

• Hyrogenet kan komprimeres og oppbevares i en trykktank. Trykktanker er laget av forholdsvis tykt stål, tanken i selv blir derfor ganske tung, og og den er nesten like tung når den er tom som når den er full. I tilfelle det oppstår en bilbrann er det ikke så kjekt å ha en trykktank med gass i bilen.

• Hydrogenet kan kjøles ned slik at det blir flytende. Men termotanker er også ganske tunge og omfangsrike, og ved en brann kan innholdet gå fort over fra flytende til gass.

• Hydrogenet kan blandes med et metallpulver, et såkalt metallhybrid. Dette er en ganske morsom måte å oppbevare hyrogen på, for selv om gassen verken komprimeres eller avkjøles, så kan en metallhybridtank inneholde svært store mengder hydrogen. Dagens metallhybrider er dog både veldig tunge og svært kostbare, så selv om dette kan se ut som en lovende metode for å lagre hydrogen i biler, så gjenstår det masse forskning før dette blir et reelt alternativ.

• Hydrogenet kan bindes kjemisk med en svak binding som lett brytes når løsningen mater inn i brenselcellene. Et stoff som er ganske bra på denne typen mellomlagring av hydrogen er metanol. Men foreløpig kan man lagre mindre hydrogen på denne måten enn med de andre tre metodene.

 

Så: Hvis noen finner opp et nytt superbatteri, f.eks med en slags indre porøs nanostruktur som gir stor innvendig elektrolytisk overflate. Og man finner en måte å masseprodusere slike batterier, da vil elbiler med hydrogentank og brenselceller være utkonkurrert og dødt som konsept.

 

Forskere på Stanford-universitetet i USA jobber faktisk med et sånt superbatteri: http://www.tu.no/nyeteknologier/article131341.ece

[aklla]

Hva med å verken ha drivstoff eller batteri, men å få energien man trenger rett fra veien, via f.eks Elektromagnetisk stråling?

Krever kraftig ombygging av samtlige veier, men det er jo ingenting i veien for å ha begge deler heller. Da trenger man ikke så alt for stort fokus på kjørelengden med egen energikilde. F.eks ha det på alle riksveier og europaveier, men ikke i by-sentrum...

[SeaLion]

Hva med å verken ha drivstoff eller batteri, men å få energien man trenger rett fra veien, via f.eks elektromagnetisk stråling?

Med tanke på ulike pressgrupper som f.eks de såkalt eloverfølsomme og de som hevder at sterke elektromagnetiske felt kan gi økt kreftfare, så ville en sånn løsning neppe latt seg gjennomføre.

 

Men man kunne tenke seg punktlading via induksjon fra spoler på utvalgte steder der kjøretøyene stoppet for noen sekunder eller mer. Busser kunne f.eks lades på hver bussholdeplass og biler hver gang de parkerte eller stoppet på rødt lys. På alle rasteplasser kunne det være ladestasjoner. Strømregningen for disse punktladingene kunne sendes til kundens vanlige elleverandør, slik at all energi kom på samme regning.

[aklla]

Med tanke på ulike pressgrupper som f.eks de såkalt eloverfølsomme og de som hevder at sterke elektromagnetiske felt kan gi økt kreftfare, så ville en sånn løsning neppe latt seg gjennomføre.

 

Men man kunne tenke seg punktlading via induksjon fra spoler på utvalgte steder der kjøretøyene stoppet for noen sekunder eller mer. Busser kunne f.eks lades på hver bussholdeplass og biler hver gang de parkerte eller stoppet på rødt lys. På alle rasteplasser kunne det være ladestasjoner. Strømregningen for disse punktladingene kunne sendes til kundens vanlige elleverandør, slik at all energi kom på samme regning.

Eloverfølsomhet har strengt tatt aldri blitt tatt helt seriøst.

Så vidt jeg husker har det blitt kjørt tester uten at de har funnet ut at noen faktisk er eloverfølsomme.

Jeg tipper det er en placebo-effekt.

Gruppen som mener det gir kreft-fare er en annen sak, men det er vel mulig å ha ett faradays bur som ett valg når man kjøper bil, evt. ha det som standard...

[SeaLion]

Gruppen som mener det gir kreft-fare er en annen sak, men det er vel mulig å ha ett faradays bur som ett valg når man kjøper bil, evt. ha det som standard...

Hvis trafikken kun besto av biler, så er jo selv de fleste av dagens biler faradaybur på hjul. Men trafikkbildet inneholder andre trafikkantgrupper som det er vanskeligere å pakke inn i metallbur, nemlig fotgjengere, syklister, hesteekvipasjer, motorsykler og så videre.

[konrad_91]

bra at det er noen som kan litt om hydrogen hvertfall.

 

SeaLion: i dette semesteret har jeg om brenselsceller, og på laben der har vi faktisk en metallhydrid-tank. såklart liten, men den var på rundt 10 bar, og holdt like mye hydrogen som en "vanlig" tank på med 100 bar. ganske morsom sak, var bare å fylle på tanken, blandingen med metallet skjedde automatisk ved høyt nok trykk.

 

når det kommer til å "få energien fra veien", så er det vel dette prinsippet tog bruker idag?

[aklla]

Hvis trafikken kun besto av biler, så er jo selv de fleste av dagens biler faradaybur på hjul. Men trafikkbildet inneholder andre trafikkantgrupper som det er vanskeligere å pakke inn i metallbur, nemlig fotgjengere, syklister, hesteekvipasjer, motorsykler og så videre.

Jeg får da fint ringt fra bilen min, det er med andre ord ikke noe faradaybur...

 

Trafikkbildet må etterhvert også forandre seg, ser for meg at de fleste veier det blir mer likt motorveier der verken fotgjengere, hester eller syklister holder til.

Motorsyklister, tja, men eloverfølsomme trenger da ikke kjøre motorsykkel. For andre er det jo fritt frem.

[sinnaelgen]

Det som er den mest effektive måten å drive en bil på er utvilsom elektrisitet.

Fult moment fra første CM .

 

Om man bruker bensin , diesel eller gass så vill ikke motoren utnytte det fult ut .

( det er vel i grunne sagt tidligere også).

 

vil det ikke være det samme også når hydrogenet skal omdannes til elektrisk energi enten det skjer fra gassform eller fra dette metallpulveret ?

Det siste vill jeg tro krever lit energi for få til å fungere.

 

Nå har jeg hør at man slett med varmegang hvis man skulle fylle tanken med pulver , med hydrogen.

Billen kunne rett og slett ta fyr.

Enda har jeg ikke hør noe om at det problemet er løst.

I stedet skulle man omgå problemet ved at man byttet tank i stedet.

Denne tanken ble fylt opp med et lang sikrere og skjermet system

 

angående hydrogengass så danner også bensin gass.

begge er brannfarlige om en i noe ulik grad

 

 

 

Nå er det slik at fro å kunne kjøre et elektrisk kjøretøy uten praktiske problemer så må det nødvendigvis ha med seg energi.

Da er ikke det så stort poeng at fylles på med energi hele tiden ,men det ville være praktisk hvis man slipper påfyllingen.

 

En liten bil kan nok greie seg med strøm flere mil før oppladning.

men hvis den er r stor og tungt ( bil med campingvogn eller anen henger , eller store kjøretøy som busser , lastebiler og vogntog ) er det langt verre.

 

Det er sikker noen som etterlyser eklektiske biller som kan dra campingvogner.

 

andre ting er hvordan punktladning underveis vil funger i Nord-Norsk klima , med vei salting o.s.v

[konrad_91]

hvorfor skulle det kreve energi å få ut hydrogenet fra metallhydriden?

 

det er bare ved høyt trykk at hydrogene er bundet med metallet. ved å senke trykket, ved feks å åpne ventilen så slippes hydrogenet løst og kan brukes i brenselscellen. det hele er jo selvfølgelig automatisk.

 

"Det som er den mest effektive måten å drive en bil på er utvilsom elektrisitet."

hva mener du da? tenker du da på en elektromotor, eller mener du å bruke batterier, og ikke hydrogen? når det kommer til vekt, så har hydrogen flere kWh per kilo enn batterier (hvertfall foreløpig). man kan uansett ikke bruke all energien i elektromotorer heller.

 

en tesla roadster har visstnok 53 kwh i batteriet sitt, med en vekt på 450 kg :O

450kg hydrogen gir rundt 15 000 kwh

[StormEagle]

Hva med å verken ha drivstoff eller batteri, men å få energien man trenger rett fra veien, via f.eks Elektromagnetisk stråling?

Krever kraftig ombygging av samtlige veier, men det er jo ingenting i veien for å ha begge deler heller. Da trenger man ikke så alt for stort fokus på kjørelengden med egen energikilde. F.eks ha det på alle riksveier og europaveier, men ikke i by-sentrum...

Og hvor mange statsbudskjett har du tenkt til å bruke på dette?

 

Når togbanenettet ble bygget blir jo småpenger i forrhold...

[SeaLion]

Hvis trafikken kun besto av biler, så er jo selv de fleste av dagens biler faradaybur på hjul. Men trafikkbildet inneholder andre trafikkantgrupper som det er vanskeligere å pakke inn i metallbur, nemlig fotgjengere, syklister, hesteekvipasjer, motorsykler og så videre.

Jeg får da fint ringt fra bilen min, det er med andre ord ikke noe faradaybur...

Jovisst, biler er faktisk en slags faradybur. Men de er ikke perfekte faradaybur, bl.a på grunn av de digre vindusåpningene. Det er vindusåpningene mobiltelefonen utnytter, dessuten har mange moderne biler ektra antenner innstøpt i frontruta koblet til handsfree-en. På grunn av den (inperfekte) faradaybureffekten er det er det langt tryggere å sitte inne i en bil enn ved et bord på en rasteplass (omtrent samme totalhøyde fra bakken) når det lyner. Og nei, det er ikke gummidekkene som hindrer lynnedslag i biler, lynet slår lett over et vått dekk som bare er en dm tykt. Husk lynet har allerede slått ned fra skyene gjennom luft. Luft er ingen god strømleder.

 

Her er et simulert lynnedslag i bil, med en levende forsøksperson sittende inne i bilen. 800 000 V.

http://www.youtube.com/watch?v=ve6XGKZxYxA

 

Trafikkbildet må etterhvert også forandre seg, ser for meg at de fleste veier det blir mer likt motorveier der verken fotgjengere, hester eller syklister holder til.

Det høres ut som en lite interessant framtid. Jeg stemmer i mot.

 

Motorsyklister, tja, men eloverfølsomme trenger da ikke kjøre motorsykkel. For andre er det jo fritt frem.

Og hvordan tror du mobiltelefonen til vedkommende ville fungere i et sterkt elektromagnetisk felt? Jeg har besøkt en av Hydro Aluminums anodehaller, og vi fikk beskjed om å legge fra oss klokker, betalingskort, mobiltelefoner og lignende i en kontorbygning som lå ca 200 meter utenfor produksjonshallen. Sterke elektromagnetiske felt og elektronikk er en dårlig kombinasjon.

[sinnaelgen]

hvorfor skulle det kreve energi å få ut hydrogenet fra metallhydriden?

 

det er bare ved høyt trykk at hydrogene er bundet med metallet. ved å senke trykket, ved feks å åpne ventilen så slippes hydrogenet løst og kan brukes i brenselscellen. det hele er jo selvfølgelig automatisk.

 

"Det som er den mest effektive måten å drive en bil på er utvilsom elektrisitet."

hva mener du da? tenker du da på en elektromotor, eller mener du å bruke batterier, og ikke hydrogen? når det kommer til vekt, så har hydrogen flere kWh per kilo enn batterier (hvertfall foreløpig). man kan uansett ikke bruke all energien i elektromotorer heller.

 

en tesla roadster har visstnok 53 kwh i batteriet sitt, med en vekt på 450 kg :O

450kg hydrogen gir rundt 15 000 kwh

 

jeg tenker på den elektriske motoren som driver bilen , hvor strømme kommer fra er irrelevant i denne sammenhengen

[SeaLion]

en tesla roadster har visstnok 53 kwh i batteriet sitt, med en vekt på 450 kg :O

450kg hydrogen gir rundt 15 000 kwh

Sammenligningen er som å sammenligne epler og elefanter.

Et batteri på 450 kg renner ikke bort, det er inkludert beholderen og tilkoblingspunkter.

450 kg hydrogen tar en enorm plass, selv når det suges opp av et metallhybrid. Og hvor mye veier beholderen og metallhybridet? Hvis du hadde sammenlignet med en full metallhybridtank på tilsammen 450 kg, så hadde ikke forskjellen vært like stor.

 

Dagens normale elbiler har en typisk rekkevidde på 10-15 mil per lading. Dagens hydrogen/brenselcellebiler har en typisk rekkevidde på 10-15 mil per tank. Og forskjellen er?

 

Hvis det blir noe av Stanford-batteriet, så vil en elbil med dette batteriet ha en typisk rekkevidde på over 100 mil. Det vil si tur-retur Oslo-Trondheim på en eneste opplading.

 

Elmotorer omformer ca 90% av innstrømmen til bevegelse. Foreløpig finnes det ingen andre motortyper som er i nærheten av dette. Så den dagen et batteri av en type som tilsvarer Stanford-batteriet blir lansert, den dagen kan man glemme å videreutvikle forbrenningsmotorer og brenselceller. Fra da av vil batteridrevne elbiler være det eneste riktige å satse på.

[sinnaelgen]

hvordan blir det med ladde tiden for et slikt batteri hvis man skulle bruke strømme man har hjemme ?

( husk at mange bare har 2 fase strøm hjemme )

[SeaLion]

Man lader neppe hjemmefra med superbatterier. Å lade opp for 100 mils kjøring via et vanlig vegguttak ville vært ulidelig å vente på. Men en av fordelene med framtidens superbatterier tilsvarende Stanford-batteriet er at de egner seg godt for superhurtiglading uten vesentlig varmeutvikling. En ladetid på 5-10 minutter til fulladet er ikke så mye saktere enn fylling av full tank på en av dagens forbrenningsmotorbiler.

[sinnaelgen]

Man lader neppe hjemmefra med superbatterier. Å lade opp for 100 mils kjøring via et vanlig vegguttak ville vært ulidelig å vente på. Men en av fordelene med framtidens superbatterier tilsvarende Stanford-batteriet er at de egner seg godt for superhurtiglading uten vesentlig varmeutvikling. En ladetid på 5-10 minutter til fulladet er ikke så mye saktere enn fylling av full tank på en av dagens forbrenningsmotorbiler.

 

hvor mange ampere antar du at vil kreve i ladde-strøm ?

 

hvis man skal kunne gjør det på stasjon så den ha engen transformator.

Dette vil kreve en god del utbygging

 

Nå skulle en del av elbil satsinga nettopp være det at man skulle kunne lade billen sin hjemme.

 

100 mil pr ladning for vanlig elbil , hvordan tror du det vil funger på større biler ?

Endret 30. august 2011 av den andre elgen

[Kvikksølv]

Elektromotoren er helt klart den mest effektive motoren i seg selv, den danker lett ut brenselceller, dampmaskin, forbrenningsmotorer med både hydrogen og bensin/diesel. Men fåreløpig vil verken brenselceller eller el-motor strekke til i folks hverdag. Brenselceller pga problemer med oppbevaring av hydrogen og el-motoren pga bedritne batterier.

Og derfor vil verken hydrogen- eller el-biler oppnå suksess, uten noen form for nye revolusjonerende teknologi, mener jeg.

 

Noen som vet om det finnes nok platina til at hele verdens bilpark kan benytte seg av brenelceller? Det er vel hovedsaklig dette grunnstoffer som vil være en begrensende faktor her?

 

 

[SeaLion]

Elektromotoren er helt klart den mest effektive motoren i seg selv, den danker lett ut brenselceller, (...)

Brenselceller er ikke en motortype, det er et slags "batteri". Det eneste man får ut fra brenselceller er strøm, nøyaktig det samme som man ut fra batterier. Brenselcellebiler er derfor helt vanlige elbiler, bortsett fra at de har en anderledes strømforsyning enn batteridrevne elbiler. Elmotorerne er av samme type i begge biltypene. Man kan altså dele elbiler opp i to hovedtyper, batteridrevne elbiler og brenselcelledrevne elbiler. Eller man kan slå sammen begge biltypene og rett og slett kalle begge for elbiler. For det jo det de er.

[SeaLion]

Noen som vet om det finnes nok platina til at hele verdens bilpark kan benytte seg av brenselceller? Det er vel hovedsaklig dette grunnstoffer som vil være en begrensende faktor her?

Det brukes svært lite platina, det er snakk om pådampede nanopartikler på et slags karbonpapir.

 

Platina brukes også i dagens eksoskatalysatorer for bensinbiler, også der kun som pådampede nanopartikler. Jeg har ikke hørt at noen frykter at vi skal gå tom for platina av den grunn.

 

Redigering: Det foregår forresten forskning på brenselceller som ikke benytter platina, her er det noen som hevder å ha laget en mer effektiv celle som bruker jern i stedet:

http://www.sciencedaily.com/releases/2011/08/110810133118.htm

Endret 31. august 2011 av SeaLion

[konrad_91]

når du snakker om stanford batteriet, mener du det med nanotråder av silisium?

hvis de klarer å lage et batteri med nanorør av karbon så trenger de hvertfall ikke bekymre seg for å "gå tom" for silisium, og da kan det kanskje bli mer attraktivt enn hydrogen.

 

ladestasjoner vil nok ikke bli et problem her, hvis batteriet takler hurtigoppladninger. skal vel åpnes flere hurtigladestasjoner i år. 63 ampere og 400 volt er det jeg finner om strøm og spenning.

 

kan det bli et problem med feks 200 ampere og 1kV i ladestasjonen selv om batteriene takler det?