Kappløp om å bygge verdens første hydrogenferge

[Carpe Dam]

 

Transport i rørledning kan være mer effektivt enn transport av strøm. Det gjøres ved et forholdsvis beskjedent trykktap, som ikke bør utgjøre mer enn et par prosent av energien i kompresjon selv over betydelige avstander.

1% pr 100 km for hydrogen. Kjelde: http://www.afdc.energy.gov/pdfs/hyd_economy_bossel_eliasson.pdf

 

Om du produserer hydrogen med solenergi i Sahara, fraktar han i røyr til Europa og driv pumpene med hydrogen, vil berre 60-70% av hydrogenet komme fram til Europa. Ein av mange grunnar til at ein heller fraktar straum gjennom kablar enn hydrogen gjennom røyr.

 

Til sammenligning:

 

"Depending on voltage level and construction details, HVDC transmission losses are quoted as about 3.5% per 1,000 km, " (https://en.wikipedia.org/wiki/High-voltage_direct_current#Advantages_of_HVDC_over_AC_transmission)

 

"As of 1980, the longest cost-effective distance for direct-current transmission was determined to be 7,000 km (4,300 mi). " (https://en.wikipedia.org/wiki/Electric_power_transmission#Losses)

 

Omtrent fra Addis Abbeba (etiopia) til Hammerfest, med et tap på omtrent 22%. For 1%/100km ender vi med tap på omtrent 50% over samme strekning.

Endret 20. januar 2017 av Carpe Dam

[Sturle S]

Eit interessant eksperiment, som er enkelt å gjere heime, er forresten å fylle ei vanleg brusflaske (plast) med hydrogen, skru godt att korken og fylgje med på kva som skjer med flaska. Etter nokre dagar tek ho til å implodere. Etter eit par veker er ho flat. Ho vil halde fram med å implodere til ho sprekk opp slik at luft kan komme til og utjamne trykket frå utsida. Ho kjem til å sprekke, fordi hydrogenet gjer plasten sprøare.

 

Eksperimentet demonstrerer osmose gjennom eit halvgjennomtrengeleg membran. Hydorgen kjem gjennom, fordi hydrogen kjem seg gjennom nesten alt. Andre luftgassar kjem seg derimot ikkje inn. Hydrogenet vil leke ut av flaska til partialtrykket av hydrogen er likt på innsida og utsida. Sidan partialtrykket frå hydrogen i vanleg luft er nær null, vil hydrogenet migrere ut av flaska til trykket inni flaska òg er nær null.

 

Dette demonstrerer òg kvifor hydrogen er svært vanskeleg å handtere. Ikkje mange materiale er hydrogensikre. Sjølv metall kan leke hydrogen. Alt av tankar, røyr, pakningar, slangar og ventilar må vere av hydrogentett materiale. Minst ein eksplosjon i ein hydrogenstasjon i USA, som m.a. blåste inn vindauga i ein barnehage som heldigvis var stengt på det tidspunktet, skuldast at dei hadde sett inn ein ventil av feil materiale.

 

Vedlikehald av hydrogenanlegg krev kontroll på alle delar på flymekanikar-nivå. Det er ekstremt viktig at ein ikkje vel feil pakning, ventil eller røyrkopling ved eit uhell, og ein må ha grundig kvalitetskontroll i alle ledd. Elles kan det ende med ein katastrofal eksplosjon. Det kan vere alvorleg nok i ein bil, spesielt om han står i ei garasje. Eksploderer eit anlegg med hydrogen til 2000 bilar, har eg ikkje lyst til å vere i same kommune.

[Del]

Det finst solcellepanel med 46% verknadsgrad òg, men eg har ikkje råd til å fylle taket med slike. Det kan vere lang veg frå eit laboratorieresultat som er nemnt på Wikipedia til kommersielt tilgjengeleg teknologi med høg driftsstabilitet til ein overkommeleg pris.

Selv med eksisterende anlegg er dette såvidt jeg har forstått et spørsmål om hvor stor produksjon av hydrogen du skal ha. Du øker produksjonsvolumet på bekostning av energieffektivtete. Ved å tåle lav produksjon kan du komme så nær 80% du vil med dagens løsninger. Det er vel også derfor mye forskning fokuserer på hvor mye hydrogen du kan produsere, og her er det flere løsninger på trappene. Hvis du har tilgang på en varmekilde (eksempelvis ved et aluminiumsmelteverk) som du kan utnytte, så kan du med dagens teknologi få 95% energieffektivitet og høy produksjon ved elektrolyse med SOEC celler. Selv om du tilfører all strøm nødvendig for oppvarming mener man å kunne oppnå 75% på dette i løpet av få år med industriell løsning. Både EU og USA har initiativ gående nå for å modne dette. Generelt er det enklere å få høy effektivitet på større sentraliserte anlegg, så hvis man vektlegger energieffektivitet burde man kunne komme godt opp på 70-tallet. NEL fremhever totale driftsutgifter som den viktigste parameteren, og da vil produksjonsvolum veie inn.

 

Problemet såvidt jeg kan se er at det er svært lite industriell aktivitet her, siden naturgass er rimeligere enn elektrolyse. Det virker imidlertid klart at det er stort potensiale for å gjøre betydelige fremskritt. Her finner du informasjon om ett av initiativene i USA:

 

https://globenewswire.com/news-release/2016/10/20/881214/0/en/FuelCell-Energy-Advancing-High-Efficiency-Electrolysis-and-Flexible-Energy-Storage-with-U-S-Department-of-Energy-Solid-Oxide-Electrolyzer-Cell-Contract.html

 

De ser ut til å love mye, se spesielt denne passasjen:

"Combined with high efficiency electrolysis, this solid oxide based energy storage system is expected to be capable of round trip energy efficiency above 70 percent."

 

Men også på Alkaline og PEM basert elektrolyse skjer det fremskritt som man bør kunne industrialisere i løpet av få år.

Er du med i prosjektet, sidan du veit meir enn det som står i artikkelen om plassering? Har du rekna på transporttapet for hydrogen?

Nei. Jeg så bare at de påstod vannkraft i artikkelen, jeg antok da at man ville sette opp produksjon av hydrogen ved kraftverket. Det hadde vært flott om noen fra prosjektet kunne engasjert seg i diskusjonen, men jeg kan godt forstå at ingen vil stikke hånden sin inn her. Jeg har ikke sett på hvilket fergesamband det er snakk om, eller hvor enkelt det er å legge opp rørtransport av hydrogen dit. Jeg har heller ikke sett på tap ved transport av strøm til fergen, men med tap snitt på 7% ved eksisterende strømnett, så skal det være en fordømt lang rørledning før du kommer opp i det tallet.

 

Morsomt at Carpe hiver seg på og siterer meg her, med strømledning fra Sahara. Ignorere, ikke ignorere, vanskelig spørsmål.

Nei, det har eg ikkje. Nesten alt dette tapet, som forresten er typisk godt under 15%, kjem frå likeretting og spenningskonvertering, og du slepp ikkje unna det med elektrolyse heller.

Hvis du forsøker å si at tapet ved elektrolyse er sammenlignbart med tapet ved lading av batteri, så er du generøs. Typisk er tap ved lading av batteri mindre, men det er betydelig.

Om du produserer hydrogen med solenergi i Sahara, fraktar han i røyr til Europa og driv pumpene med hydrogen, vil berre 60-70% av hydrogenet komme fram til Europa. Ein av mange grunnar til at ein heller fraktar straum gjennom kablar enn hydrogen gjennom røyr.

Vi frakter gassen i rør til kraftverk i Europa fremfor å produsere strømmen her hvor vi bedre kan utnytte varmegjenvinning. Sikker på at du har kontroll med tallene her?

Nemn eitt tap med batteridrift som du ikkje har med hydrogendrift. Det finst ikkje. Ergo er du ikkje i nærleiken av nokon togang, eller tregang for den del.

Jeg kan ikke se at du har grunnlag for konklusjonen din her.

Det er langt frå tilgjengeleg i dag til demonstrert driftsstabilitet i eit maritimt miljø. Det er òg eit spørsmål om kostnader, vil eg tru. Brenselcella i ein Toyota Mirai inneheld ein god del platina, og er på ingen måte billig.

Mercedes kommer med sin brenselcelle-bil i år. De rapporterer å ha redusert behovet for platina med 90%. Hvordan dette ser ut sammenlignet med Mirai vet jeg ikke, men det er tydelig at her skjer ting fort akkurat nå.

[Sturle S]

 

Det finst solcellepanel med 46% verknadsgrad òg, men eg har ikkje råd til å fylle taket med slike. Det kan vere lang veg frå eit laboratorieresultat som er nemnt på Wikipedia til kommersielt tilgjengeleg teknologi med høg driftsstabilitet til ein overkommeleg pris.

Selv med eksisterende anlegg er dette såvidt jeg har forstått et spørsmål om hvor stor produksjon av hydrogen du skal ha. Du øker produksjonsvolumet på bekostning av energieffektivtete. Ved å tåle lav produksjon kan du komme så nær 80% du vil med dagens løsninger.

Ehm, det er snakk om å drive ei ferje her, ikkje ein liten leikebil. Sidan NEL er med på prosjektet, reknar eg med at det er deira teknologi som skal brukast.

 

Ja, du får betre verknadsgrad i byte mot tregare produksjon ved å redusere overpotensialet, dvs spenning over 1,23V, som er minimum for å spalte vatn i hydrogen og oksygen. Alt over gjev direkte tap tilsvarande overpotensiale * straum. Ved 1,23V går det for tregt, so alle brukar eit visst overpotensial for å få reaksjonen til å gå. Dei må avvege kostnadar til kjøp av utstyr og arealbruk mot verknadsgrad.

 

Du kan prøve heime sjølv. Set opp ei enkel elektrolysecelle med eit par spikar i vatn krydra med litt natronlut. Evt plumbo utan metallbitane. So kan du først prøve med eit 1,5V-batteri og sjå kor mykje det boblar. (Ingenting, med mindre du har platinaspikar.) Deretter kan du prøve med til dømes eit 9V-batteri. Du vil sjå at det boblar ein del meir. Straumen (ampere) er proporsjonal med hydrogenproduksjonen, men effekta (W) er proporsjonal med spenning og straum. Då ser du at kostnaden med høgare produksjon er at du brukar meir effekt pr liter hydrogen du produserer.

 

Du får ingen bobler med 1,5V-batteriet fordi det ikkje er nok til å overstige aktiveringspotensialet på katoden eller anoden. Ved å bruke platina i staden for spikar, kan du få aktiveringspotensialet ned i 0,25V, og då er det nok med 1,48V.

 

Det er vel også derfor mye forskning fokuserer på hvor mye hydrogen du kan produsere, og her er det flere løsninger på trappene.

Jadå, det er mykje på trappene. I praksis er det veldig langt frå trappene til produksjon. Fusjonskraft er rett rundt hjørnet, og har vore det i mange år. Eg vil gjerne sjå desse løysingane i praksis, og trur ikkje dei kjem opp trappa før eg ser dei på toppen. No trur eg ikkje dei kjem til å bruke noko anna enn best tilgjengelege løysing som er stabil og påliteleg og ikkje kostar skjorta. Noko eksperimentering med å byggje om aluminiumsverk for å kunne bruke overskotsvarme frå størknande aluminium får du nok ikkje sjå. Bruk av overskotsvarme aukar ikkje verknadsgrada, men du får same effekt som ved auke av overpotensialet. Dvs at elektrolyse med same utstyr og spenning går fortare. Skal du tilføre noko av energien som trengst i form av varme, må du opp i minst 800 grader. Det får du ikkje som overskotsvarme.

 

 

Er du med i prosjektet, sidan du veit meir enn det som står i artikkelen om plassering? Har du rekna på transporttapet for hydrogen?

Nei. Jeg så bare at de påstod vannkraft i artikkelen, jeg antok da at man ville sette opp produksjon av hydrogen ved kraftverket.

I artikkelen står: "Spørsmålet er også om hydrogen skal produseres lokalt eller transporteres til en lagertank ved et fergeleie."

Det verka som om du hadde svaret. Alle vasskraftverka i området er tilkopla straumnettet, men sidan forbruket vert fire gongar høgare enn med ei batteriferje, må dei vurdere kostnadane med vegtransport mot oppgradering av straumnettet. Om dei skal satse på lokal produksjon ved kraftverket og vegtransport, trengst 30 runder med tankbil for kvar fylling av ferja, om dei ikkje får endra forskriftene om kor mykje hydrogen som er lov å frakte på ein tankbil.

 

Det hadde vært flott om noen fra prosjektet kunne engasjert seg i diskusjonen, men jeg kan godt forstå at ingen vil stikke hånden sin inn her. Jeg har ikke sett på hvilket fergesamband det er snakk om, eller hvor enkelt det er å legge opp rørtransport av hydrogen dit. Jeg har heller ikke sett på tap ved transport av strøm til fergen, men med tap snitt på 7% ved eksisterende strømnett, så skal det være en fordømt lang rørledning før du kommer opp i det tallet.

Nah. Mesteparten av tapet i det lokale distribusjonsnettet på 230V. Det er for tynt til eit anlegg som treng like mykje straum som fire ferjer. For den høge spenninga det er snakk om, er det ikkje stor skilnad på om produksjonen skjer ved eit kraftverk eller nokre kilometer derifrå.

 

Morsomt at Carpe hiver seg på og siterer meg her, med strømledning fra Sahara. Ignorere, ikke ignorere, vanskelig spørsmål.

Eg lot vere å svare på den, men eit poeng i er at mesteparten av tapet er i AC/DC- og DC/AC-konverteringa på kvar side. Og sidan du er inne på framtidsteknologi – høgtemperatur superleiande kablar er allereie i ferd med å redusere overføringstapet kraftig: https://phys.org/news/2014-11-superconducting-cable-reliably-households-electricity.html

 

Om vi berre hadde satsa på slikt, i staden for å rote oss vekk i olje og hydrogen. :-(

 

 

Nei, det har eg ikkje. Nesten alt dette tapet, som forresten er typisk godt under 15%, kjem frå likeretting og spenningskonvertering, og du slepp ikkje unna det med elektrolyse heller.

Hvis du forsøker å si at tapet ved elektrolyse er sammenlignbart med tapet ved lading av batteri, så er du generøs. Typisk er tap ved lading av batteri mindre, men det er betydelig.

Nei, eg seier at du får minst like høgt tapet når du skal konvertere spenninga som kjem inn frå nettet til under 2 V likespenning for elektrolyse, som du får ved å konvertere til 750V (eller deromkring, avhengig av batterispenning) likespenning for lading av batteri.

 

 

Om du produserer hydrogen med solenergi i Sahara, fraktar han i røyr til Europa og driv pumpene med hydrogen, vil berre 60-70% av hydrogenet komme fram til Europa. Ein av mange grunnar til at ein heller fraktar straum gjennom kablar enn hydrogen gjennom røyr.

Vi frakter gassen i rør til kraftverk i Europa fremfor å produsere strømmen her hvor vi bedre kan utnytte varmegjenvinning. Sikker på at du har kontroll med tallene her?

Ja, det har eg. Naturgass har 4,5 gonger meir energi pr liter. Dermed må du pumpe 4,5 gonger meir hydrogen enn naturgass for å flytte like mykje energi. Ved pumping av naturgass vert berre 0,2% av naturgassen brukt pr 100 km til å drive pumpene. Lågare tap enn ved transport av straum.

 

 

Nemn eitt tap med batteridrift som du ikkje har med hydrogendrift. Det finst ikkje. Ergo er du ikkje i nærleiken av nokon togang, eller tregang for den del.

Jeg kan ikke se at du har grunnlag for konklusjonen din her.

Hæ? Er det alt? Når du ikkje kjem på eit slikt ekstra tap, so stadfestar du jo konklusjonen min..

 

 

Det er langt frå tilgjengeleg i dag til demonstrert driftsstabilitet i eit maritimt miljø. Det er òg eit spørsmål om kostnader, vil eg tru. Brenselcella i ein Toyota Mirai inneheld ein god del platina, og er på ingen måte billig.

Mercedes kommer med sin brenselcelle-bil i år. De rapporterer å ha redusert behovet for platina med 90%. Hvordan dette ser ut sammenlignet med Mirai vet jeg ikke, men det er tydelig at her skjer ting fort akkurat nå.

Vi får sjå. Platina er dyrt nok som det er, so det manglar ikkje på incitament til utvinning, men sjølv med 90% reduksjon held ikkje verdsproduksjonen av platina til forbruket dersom alle nye bilar skal ha brenselcelle. Mange brenselcelleteknologiar har vore plaga med kort levetid, so eg trur ikkje dei vil gå for noko nytt og uprøvd heller. Toyota Mirai har tilogmed datostempla heile hydrogensystemet, og i praksis bilen er eg redd: http://insideevs.com/2016-toyota-mirai-refuel-2029/

[Carpe Dam]

 

Morsomt at Carpe hiver seg på og siterer meg her, med strømledning fra Sahara. Ignorere, ikke ignorere, vanskelig spørsmål.

 

Den skarpe leser vil få med seg at jeg siterer postene til Sturle S, ikke dine.

 

Edit: får vel være snill gutt...

Endret 21. januar 2017 av Carpe Dam

[Del]

Tja Carpe, jeg får stadig varsler her om at du har sitert meg, så varselfunksjonen på forumet er ikke like smart som din skarpe leser.

 

Ja Sturle, vi får montere opp superledere på høyspentmastene i Norge. Vi får se hvor langt oljefondet rekker da. Jeg skal ta en titt på regnestykket ditt rundt frakt av hydrogen i rør. Tidligere har jeg sett påstand på wikipedia om at hydrogen og naturgass er omtrent hipp som happ her, men skal være åpen for at det kan være feil. Nå skal jeg i midlertidig på skitur.

[Sturle S]

Ja Sturle, vi får montere opp superledere på høyspentmastene i Norge.

Denne setninga seier i alle fall meir enn nok om dine kunnskapar om emnet.

[Del]

Jadå, det er mykje på trappene. I praksis er det veldig langt frå trappene til produksjon.

Jeg refererte til konkrete prosjekter med tidsramme. Å sammenligne det med fusjon er fjernt.

Skal du tilføre noko av energien som trengst i form av varme, må du opp i minst 800 grader. Det får du ikkje som overskotsvarme.

Dette er ikke riktig. For SOEC så er det en gradvis økning i effektiviteten til du når 95% ved 800 grader. Som jeg sa, selv om du tilfører all energien til oppvarmingen estimerer de 75% effektivitet. Det var et eksempel på et prosjekt som har fått støtte med konkrete mål de neste årene.

Nah. Mesteparten av tapet i det lokale distribusjonsnettet på 230V. Det er for tynt til eit anlegg som treng like mykje straum som fire ferjer. For den høge spenninga det er snakk om, er det ikkje stor skilnad på om produksjonen skjer ved eit kraftverk eller nokre kilometer derifrå.

Både du og Carpe ser ut til å tro at transformatorer er 100% effektive. Ja, det er et tap du ikke trenger å ta med hydrogen, så der har du et eksempel på at du får tap med batteridrift som du ikke trenger få med hydrogen. Transformatorer står gjerne for bortimot halvparten av tapet på 7% og tas selv ved korte avstander, kveruler gjerne over tallet. AC/DC konvertering kommer i tillegg.

Ja, det har eg. Naturgass har 4,5 gonger meir energi pr liter. Dermed må du pumpe 4,5 gonger meir hydrogen enn naturgass for å flytte like mykje energi. Ved pumping av naturgass vert berre 0,2% av naturgassen brukt pr 100 km til å drive pumpene. Lågare tap enn ved transport av straum.

Literaturen opererer med tre-gangen, så hvordan du fikk 4,5 vil jeg gjerne vite. Her har du igjen et eksempel på at økte kostnader kan kompensere. Hvis du bruker et rør med større diameter, så vil friksjonen avta, og du får mer hydrogen igjennom med samme trykkfall. Du kan frakte over store avstander ved å kun komprimere på produksjonstedet.

 

Tap gjennom rørtransporten er helt neglisjerbar, under en promille. Trykktapet du tar ved transport kan du få svært lavt hvis du har lave rater og stor diameter på røret, burde ikke være vanskelig å komme under tapet som transformatorer typisk gir.

[Sturle S]

 

Nah. Mesteparten av tapet i det lokale distribusjonsnettet på 230V. Det er for tynt til eit anlegg som treng like mykje straum som fire ferjer. For den høge spenninga det er snakk om, er det ikkje stor skilnad på om produksjonen skjer ved eit kraftverk eller nokre kilometer derifrå.

Både du og Carpe ser ut til å tro at transformatorer er 100% effektive. Ja, det er et tap du ikke trenger å ta med hydrogen, så der har du et eksempel på at du får tap med batteridrift som du ikke trenger få med hydrogen. Transformatorer står gjerne for bortimot halvparten av tapet på 7% og tas selv ved korte avstander, kveruler gjerne over tallet. AC/DC konvertering kommer i tillegg.

Då tykkjer eg du skal lese det eg har skrive tidlegare ein gong til. Transformatorar treng du uansett. Det største tapet får du med hydrogeproduksjon, sidan du må sopass langt ned i spenning. Fleire kV til ca 2V. Den låge spenninga krev ikkje so lite kopar heller. Ein transformator i straumnettet har normalt 98-99% verknadsgrad, og har typisk høgst tap ved låg last. Når du skal ned i 2V er det upraktisk å gå heilt ned med ein transformator, pga den høge straumstyrken på låg spenning, so dei vil naturlegvis transformere ned stegvis, og setje den siste transformatoren/likerettaren tett på kvar elektrolysecelle. For batterilading er spenninga høg og straumen relativt låg, so der er det nok med eitt steg.

 

 

Ja, det har eg. Naturgass har 4,5 gonger meir energi pr liter. Dermed må du pumpe 4,5 gonger meir hydrogen enn naturgass for å flytte like mykje energi. Ved pumping av naturgass vert berre 0,2% av naturgassen brukt pr 100 km til å drive pumpene. Lågare tap enn ved transport av straum.

Literaturen opererer med tre-gangen, så hvordan du fikk 4,5 vil jeg gjerne vite. Her har du igjen et eksempel på at økte kostnader kan kompensere. Hvis du bruker et rør med større diameter, så vil friksjonen avta, og du får mer hydrogen igjennom med samme trykkfall. Du kan frakte over store avstander ved å kun komprimere på produksjonstedet.

Du kan sjølvsagt drite i alle kostnadar, og byggje ei bru i staden. Eg er sikker på at det finst grenser for kor mykje dyrare dei har tenkt å gjere dette prosjektet, før dei heller går for batteriferje eller bru. Kanskje heile poenget er å demonstrere at hydrogenferjer kostar meir enn bruer?

 

Kjelda mi har du fått før, kapittel 6.2 her:

http://www.afdc.energy.gov/pdfs/hyd_economy_bossel_eliasson.pdf

 

Tap gjennom rørtransporten er helt neglisjerbar, under en promille. Trykktapet du tar ved transport kan du få svært lavt hvis du har lave rater og stor diameter på røret, burde ikke være vanskelig å komme under tapet som transformatorer typisk gir.

 

Det er faktisk veldig vanskeleg. Ein transformator er veldig effektiv. Over 99% om han kan drivast med optimal last heile tida. Om du trur du kan spare ein halv prosent verknadsgrad ved å byggje ei tjukk røyrgate for hydrogen, kan du rekne på om ikkje det løner seg å kjøpe eit par transformatorar med 99,85% verknadsgrad i staden: http://ieeexplore.ieee.org/document/4111019/

 

Det er heller ikkje sikkert at naboane til ein tjukk hydrogenrøyrleidning vil meine at det er ein veldig god idé. Eg har forklart eit forsøk du kan gjere heime for å sjå kor vanskeleg det er å handtere hydrogen. Litt slurv med vedlikehaldet, so skjer dette: https://www.nrk.no/hordaland/mongstad-evakuert-etter-hydrogenlekkasje-1.13194970

[Del]

Då tykkjer eg du skal lese det eg har skrive tidlegare ein gong til. Transformatorar treng du uansett. Det største tapet får du med hydrogeproduksjon, sidan du må sopass langt ned i spenning.

Hvor mange ganger skal du telle det samme tapet for hydrogen? Det var da vitterligen du som samstilte det med lading av batteri, hvor spenningen må ned. Det jeg snakker om er når spenningen må opp for å frakte i høyspentledning uten for mye tap, og så ned igjen etterpå. Det kommer i tillegg.

 

Når det gjelder lave spenninger er du inne på noe interessant. Her kan det kanskje være noe å spare på elektrolyse. Ved vannkraft gir gjerne generatorene høy spenning, man skal jo uansett videre opp i spenning. En solcelle derimot produserer strøm ved lav spenning, hydrogen direkte fra sol er en interessant problemstilling.

Du kan sjølvsagt drite i alle kostnadar, og byggje ei bru i staden. Eg er sikker på at det finst grenser for kor mykje dyrare dei har tenkt å gjere dette prosjektet, før dei heller går for batteriferje eller bru. Kanskje heile poenget er å demonstrere at hydrogenferjer kostar meir enn bruer?

Nå synes jeg du blir useriøs igjen. Ja, kostnader er viktige, men det er et poeng at man kan øke energieffektiviteten vesentlig ved å ta ned produksjonsraten. Båter har blitt mer energieffektive de siste årene, men visste du at gevinsten blir tatt ut i økt hastighet? Visste du at vogntog vinner over tog i Norge fordi folk vil ha varene fortere? I dag er det kun profitt som styrer. Hvis energieffektivitet vektes mer kan bildet endre seg.

Kjelda mi har du fått før, kapittel 6.2 her:

http://www.afdc.energy.gov/pdfs/hyd_economy_bossel_eliasson.pdf

Ah, Ulf Bossel. Her har du en artikkel som tar for seg rørtransport av hydrogen spesifikt:

http://www.leightyfoundation.org/files/WHEC16-Lyon/WHEC16-Ref022.pdf

tallene er nok litt mer positive for hydrogentransport. Men interessant konklusjon i artikkelen din, leste du den?

Det er heller ikkje sikkert at naboane til ein tjukk hydrogenrøyrleidning vil meine at det er ein veldig god idé. Eg har forklart eit forsøk du kan gjere heime for å sjå kor vanskeleg det er å handtere hydrogen. Litt slurv med vedlikehaldet, so skjer dette: https://www.nrk.no/hordaland/mongstad-evakuert-etter-hydrogenlekkasje-1.13194970

Var det det beste du kunne komme med av skremselspropaganda? La oss ta naturgass som fraktes i stor stil overalt:

http://www.latimes.com/world/europe/la-fg-russia-mine-36-20160228-story.html

jeg kan gi deg et kjapt google søk hvis du vil ha flere skremmehistorier om hvor ille det er å legge gassledninger overalt. For ikke å snakke om den høytrykkgassen du har under grillen din med morken slange.

[Sturle S]

 

Då tykkjer eg du skal lese det eg har skrive tidlegare ein gong til. Transformatorar treng du uansett. Det største tapet får du med hydrogeproduksjon, sidan du må sopass langt ned i spenning.

Hvor mange ganger skal du telle det samme tapet for hydrogen? Det var da vitterligen du som samstilte det med lading av batteri, hvor spenningen må ned. Det jeg snakker om er når spenningen må opp for å frakte i høyspentledning uten for mye tap, og så ned igjen etterpå. Det kommer i tillegg.

 

Dette vert for dumt å finrekne på. Du får ikkje frakta hydrogen billigare enn du får frakta straum. Det er ikkje mogeleg. I staden for til eit lite effekttap, har du store investeringskostnader og vedlikehaldsutgifter. Hydrogen er ein veldig farleg og veldig vanskeleg gass å jobbe med, noko du ser av ulukkesstatistikken.

 

Eg reknar ikkje det same tapet fleire gonger for hydrogen.

 

Når det gjelder lave spenninger er du inne på noe interessant. Her kan det kanskje være noe å spare på elektrolyse. Ved vannkraft gir gjerne generatorene høy spenning, man skal jo uansett videre opp i spenning. En solcelle derimot produserer strøm ved lav spenning, hydrogen direkte fra sol er en interessant problemstilling.

Jadå, det er mange som forskar på det, men av opplagte grunnar er det ingen som produserer hydrogen med solceller i anna enn laboratorieskala. Du vil ikkje frakte straum med låg spenning langt, for då får du høge ohmske tap, eller må kjøpe mykje dyr kopar. Du vil heller ikkje ha mange små elektrolyseceller, for det er dyrt og eit mareritt å vedlikehalde. Alle skal forsynast med vatn, og hydrogen må samlast opp og pumpast vidare.

 

 

Du kan sjølvsagt drite i alle kostnadar, og byggje ei bru i staden. Eg er sikker på at det finst grenser for kor mykje dyrare dei har tenkt å gjere dette prosjektet, før dei heller går for batteriferje eller bru. Kanskje heile poenget er å demonstrere at hydrogenferjer kostar meir enn bruer?

Nå synes jeg du blir useriøs igjen.

 

Nei, veit du, det er du som er useriøs. Du lagar store fantasiprosjekt for å kanskjespare 0,1% verknadsgrad, samstundes som du ikkje tykkjer det er interessant å firedoble verknadsgrada ved å rett og slett gå for batteri i staden for hydrogen. Kor mange hundre år trur du ikkje dette systemet må gå og spare 0,1% verknadsgrad berre for å betale attende energien som vart brukt til å produsere spesialstålet til røyrleidningane? Du kan ikkje ein gong bruke elektrisk verkty under monteringa, for då ryk heile verknadsgrad-gevinsten din for dei neste tre åra. Heile dette ordskiftet har vorte latterleg. Du skyr ingen kostnadar, ingen utgifter, ingen materiale og ingen forureining for å få ei løysing som både er dårleg og upraktisk, berre for å prove eit poeng om at du kanskje kan skvise ut ein teoretisk tidels prosent ekstra verknadsgrad under drift.

 

Kom attende til den verkelege verda.

[Del]

Liten oppsummering er kanskje greit.

 

Både EU og USA har program gående med konkrete mål om industriell elektorlyse med systemeffektivitet på 75% innen fem år, kostnadseffektivt og med høy produksjon. SOEC viser mest lovende resultater her, hvor effektiviteten kan økes gradvis til 95% hvis man har en sterk nok varmekilde (enig i at kilde på 800 grader er urealistisk). Alternativt kan man med dagens teknologi ved å ta noe lavere produksjon, og med noe teknologiutvikling over fem år, også komme et stykke opp på 70-tallet. Utgangpunktet mitt på at opp mot 80% bør være oppnåelig i et fem års perspektiv er etter mitt syn derfor godt begrunnet. (merkelig hvor negativ du blir til framtiden når det ikke er snakk om batterier). For å være nøktern kan jeg godt legge meg på 70% energieffektivitet her om det gjør deg blid.

 

Et tap ved transport hydrogen på to prosent er også godt begrunnet, og altså mindre enn det trafoene til en høyspent står for. Men ja, hvis man må frakte med bil, så blir tallene verre, og siden dette er et enkelt prosjekt kan jeg forstå at rørledning ikke betaler seg.

 

Tap ved komprimering er opplagt vesentlig mindre enn ved bil, siden trykket er det halve, og man da heller ikke trenger avkjøling. Selv om man inkluderer transport, så kan man totalt komme unna med 10% tap gitt at det er enkelt å legge en rørledning fra kraftverk til ferge, og at avstanden ikke er allverden, altså 90% effektivitet for transport og komprimering.

 

Selv med dagens brenselceller på fergen operer man med 60% energieffektivitet uten varmegjenvinning, 85% med. Her kunne jeg lagt inn antagelser om fremskritt i et femårsperspektiv. På en ferge med konstant fart er det mye lettere å nå maksimal utnyttelse enn på en bil (dette gjelder batteridrift også naturligvis). La oss være meget nøktern og si 70% i snitt.

 

Fra kraftverk til motor på ferge ender vi da opp med 0.7x0.9x0.7=.44, altså 44% effektivitet. Selv med superledere overalt vil du ikke komme ut bedre enn togangen med batteri. Mer realistisk vil du ta minst 20% tap med batteriløsning, og ende opp på under 80%. Jeg har svært god margin på tregangen også her. Selv med biltransport av hydrogen og dagens elektrolyse fra NEL kommer vi antagelig godt innenfor tregangen.

 

Om dette betyr at det er et godt prosjekt er en annen diskusjon. Men ditt tall på fire kan ikke sees på som rasjonelt, og det var det jeg ville komme til bunns i. Du bør også ta inn over deg at batterier ikke er en god løsning over alt, for båter trengs ofte større energimengder enn batterier realistisk gir i dag. En ferge som kun er til havn i kort tid, har da i tillegg utfordringen med å få ladet nok (men da er vi over i mitt poeng med at litt mer tid til lading kan gi mer energieffektivitet på bekostning av profitt). Takk for en interessant diskusjon.

[Sturle S]

Liten oppsummering er kanskje greit.

 

Dette er ikkje ei oppsummering. Det er eit innlegg fullt av påstandar som eg har dokumentert at er feil (kor tett er du eigentleg?) og fantasiar om framtidsteknologi. Batteri er her no, og har fire gongar betre verknadsgrad. Uansett kva slags science-fiction-teknologi du set inn i elektrolyse og brenselceller, vil hydrogen ha elendig verknadsgrad samanlikna med batteri. Du aukar berre kostnadane og gjer systemet mindre påliteleg.

 

Et tap ved transport hydrogen på to prosent er også godt begrunnet, og altså mindre enn det trafoene til en høyspent står for.

Dokumentert feil. Du fekk til og med lenkje til ein trafo med 99,85% verknadsgrad, som vil koste mindre ein ein røyrleidning. (Men neppe er verd det likevel – det er ei høg investering for liten gevinst i verknadsgrad.)

 

Tap ved komprimering er opplagt vesentlig mindre enn ved bil, siden trykket er det halve, og man da heller ikke trenger avkjøling. Selv om man inkluderer transport, så kan man totalt komme unna med 10% tap gitt at det er enkelt å legge en rørledning fra kraftverk til ferge, og at avstanden ikke er allverden, altså 90% effektivitet for transport og komprimering.

Oppdikta fantasital.

 

Selv med dagens brenselceller på fergen operer man med 60% energieffektivitet uten varmegjenvinning, 85% med.

Oppdikta.

 

Her kunne jeg lagt inn antagelser om fremskritt i et femårsperspektiv.

Du har allereie lagt inn antagelsar om framsteg i eit femtiårsperspektiv, so kvifor ikkje fantasere litt til? Kom an!

 

Fra kraftverk til motor på ferge ender vi da opp med 0.7x0.9x0.7=.44, altså 44% effektivitet.

Med teknologi som førebels ikkje eksisterer, og neppe eksisterer om femti år heller. Då har verda komme vidare frå dette blindsporet.

 

Selv med superledere overalt vil du ikke komme ut bedre enn togangen med batteri. Mer realistisk vil du ta minst 20% tap med batteriløsning, og ende opp på under 80%. Jeg har svært god margin på tregangen også her. Selv med biltransport av hydrogen og dagens elektrolyse fra NEL kommer vi antagelig godt innenfor tregangen.

Jadå, med fri fantasi og science-fiction-teknologi kan du komme fram til kva resultat som helst. Vi reiser i romskip og flygande bilar lenge før føresetnadane dine vert ein realitet. Ta denne i staden: http://lilium-aviation.com/

 

Om dette betyr at det er et godt prosjekt er en annen diskusjon. Men ditt tall på fire kan ikke sees på som rasjonelt, og det var det jeg ville komme til bunns i.

Eh, om du set inn faktiske tal frå eksisterande teknologi i staden for dei du har dikta opp, kjem du fram til nettopp firegangen. Du har nettopp forklart at det er rasjonelt. Du må dikte opp massevis av ikkje-eksisterande føresetnader og framtidsteknologi for å få til noko betre enn firegongaren, og det er prov nok i seg sjølv.

 

Du bør også ta inn over deg at batterier ikke er en god løsning over alt, for båter trengs ofte større energimengder enn batterier realistisk gir i dag. En ferge som kun er til havn i kort tid, har da i tillegg utfordringen med å få ladet nok (men da er vi over i mitt poeng med at litt mer tid til lading kan gi mer energieffektivitet på bekostning av profitt).

Batterikapasitet pr volum og kg aukar år for år. Om Ampere hadde vore bygd i dag hadde batterikapasiteten med same vekt og volum vore minst 30% større. Om to år skulle difor ferjestrekningar på 45 minutt vere innan rekkjevidde med like stort batteri i vekt og volum. Fysisk større batteri er heller ikkje noko problem. Det einaste problemet er prisen, men den ser ikkje ut til å vere eit problem for deg. Med større batteri kan ein òg lade tilsvarande fortare. Utviklinga av batteri går mykje fortare enn utviklinga av hydrogenteknologi. Det du ramsar opp at moglege optimaliseringar av hydrogenproduksjon og brenselceller har vore rett rundt hjørnet i minst 30 år. Eg las om det då eg var ung og hadde tru på hydrogen sjølv. Sidan det har vore rett rundt hjørnet i 30 år, reknar eg med minst 30 år til før det er ein realitet. Då kan du reise på jordomsegling i batteribåtar, om utviklinga held fram som no. (Ja, eg veit at teorien set grenser.) I praksis skjer utviklinga innan både elektrolyse og brenselceller i musesteg med 0-2% forbetring kvart femte år. Toyota kunne ikkje vise til betre verknadsgrad med den nyutvikla brenselcella til Mirai. Dei blåste i staden opp kor mykje fysisk mindre og lettare ho var, samanlikna med tidlegare modellar, og at dei hadde løyst eit problem med vatn som tettar og hindrar gassflyten i cella.

[Del]

Du er jammen ikke sann, det verste er at en del her tror deg, eller ønsker å tro deg. Jeg har allerede dokumentert tap ved rørtransport:

http://www.leightyfoundation.org/files/WHEC16-Lyon/WHEC16-Ref022.pdf

trykk tilsvarende et par prosent tap bør holde til en del mil.

 

Tap ved kompresjon er samme tall som litteraturen har operert med i ti år nå, sjekk hvilken som helst publikasjon, gjerne fra Ulf Bossel, du har jo sitert ham allerede:

https://phys.org/news/2006-12-hydrogen-economy-doesnt.html

ser du, 90% ved kompresjon for bil, se meget nøye etter og gjenta etter meg, 90%

 

Effektivitet av brenselceller på 60% strøm, og 85% hvis man kan utnytte varmen er allerede tilgjengelig i dag. Honda rapporterte allerede i 2008 at deres Honda oppnår 60% effektivitet tank-til-hjul:

 

"In 2008 Honda released a demonstration fuel cell electric vehicle (the Honda FCX Clarity) with fuel stack claiming a 60% tank-to-wheel efficiency."

ref. https://en.wikipedia.org/wiki/Fuel_cell

 

Allerede i artikkelen vi diskuterer hevdes det at varmen skal utnyttes. Effektivitet på 70% er da et høyst realistisk tall med dagens teknologi.

 

NEL rapporterer i dag industriell elektrolyse med systemeffektivitet på 67%, jeg la 70% til grunn, en meget beskjeden økning som enkelt kan realiseres i dag ved å redusere produksjonen en smule.

 

Altså, alle tallene jeg ga er industrielt tilgjengelig i dag, i dag.

 

Hvis jeg skulle gjort som deg, og brukt fremtidige tall, så har jeg allerede henvist til et USA-støttet prosjekt som mener å kunne levere over 70% effektivitet på hele kjeden med unntak av transport. Altså 70% effektivitet totalt. Med det tallet ville dagens batteriløsninger slitt med å konkurrere overhodet. Her har du lenken igjen:

https://globenewswire.com/news-release/2016/10/20/881214/0/en/FuelCell-Energy-Advancing-High-Efficiency-Electrolysis-and-Flexible-Energy-Storage-with-U-S-Department-of-Energy-Solid-Oxide-Electrolyzer-Cell-Contract.html

 

Var dette klart nok for deg? Nå kan du og Carpe gå i skammekroken som de trollene dere er.

[Sturle S]

Du er jammen ikke sann, det verste er at en del her tror deg, eller ønsker å tro deg. Jeg har allerede dokumentert tap ved rørtransport:

http://www.leightyfoundation.org/files/WHEC16-Lyon/WHEC16-Ref022.pdf

trykk tilsvarende et par prosent tap bør holde til en del mil.

Nettopp, men då har du to prosent tap! Meir enn du vil ha om du fraktar straumen i staden, og mykje dyrare. Du skal betale for dette òg, veit du. Eg ser at denne opererer med mindre energibruk pr km for transport enn den referansen eg fann, men sjå på prisen! Frå 30 kroner og oppover pr kg hydrogen! Av eit kg hydrogen får du ca 20 kWh straum ut av brenselcella. Det er dyr straum.

 

Men eg er ikkje sikker på om eg forstår det reknestykkjet heilt. Det kostar ein del energi å komprimere hydrogen til 100 bar. Etter kompresjon til 100 bar, har du brukt halvparten av energien som trengst for å komprimere til 550 bar. Eit tap på 70 bar er ganske mykje. Sovidt eg forstår er trikset at dei gjer elektrolysen ved 100 bar, men rotolyseren til NEL arbeider ved 15 bar.

 

Tap ved kompresjon er samme tall som litteraturen har operert med i ti år nå, sjekk hvilken som helst publikasjon, gjerne fra Ulf Bossel, du har jo sitert ham allerede:

https://phys.org/news/2006-12-hydrogen-economy-doesnt.html

ser du, 90% ved kompresjon for bil, se meget nøye etter og gjenta etter meg, 90%

Eg klarar ikkje å sjå kva tal som står på det biletet, og brukte tal frå NEL. NEL er samarbeidspartnar her, og eg vil tru dei veit kva dei snakkar om. Du får ikkje perfekt isotermisk kompresjon i praksis, og då vil det reelle energiforbruket òg vere høgare. Hugs at hydrogenet skal flyttast over på ferja òg, so anten må du komprimere til eit mykje høgare trykk på lagertanken, eller komprimere ein gong til ved overføring til ferja, med ekstra tap der. Å komprimere hydrogen til 350 bar kostar i praksis ca like mykje energi som å komprimere til 700 bar, og eg reknar med dei komprimerer til godt over 350 bar på lagertanken for å spare tid til fylling. Sjå tabellen på side 3 her: https://www.hydrogen.energy.gov/pdfs/9013_energy_requirements_for_hydrogen_gas_compression.pdf

 

Effektivitet av brenselceller på 60% strøm, og 85% hvis man kan utnytte varmen er allerede tilgjengelig i dag. Honda rapporterte allerede i 2008 at deres Honda oppnår 60% effektivitet tank-til-hjul:

"In 2008 Honda released a demonstration fuel cell electric vehicle (the Honda FCX Clarity) with fuel stack claiming a 60% tank-to-wheel efficiency."

ref. https://en.wikipedia.org/wiki/Fuel_cell

Det står "claiming". Det stemmer ikkje med forbrukstal/rekkjevidde for det som finst av bilar på marknaden. Kanskje dei ikkje fekk denne til å fungere stabilt? Toyota er dei einaste som har rapportert noko som kan brukast om verknadsgrad, og dei seier at dei kan få opp til 100 kWh ut av bilen når han vert brukt som reservestraumkjelde. Det er det beste estimatet vi har for verknadsgrada til sjølve brenselcella. Full tank med 5 kg hydrogen vert til 100 kWh straum, og då kan vi halde verknadsgrada til resten av drivverket utanfor. Den er lik med batteri. Ei fullverdig samanlikning får vi ikkje før Honda og Hyundai har slept batteri-versjonar av hydrogenbilane sine.

 

Allerede i artikkelen vi diskuterer hevdes det at varmen skal utnyttes. Effektivitet på 70% er da et høyst realistisk tall med dagens teknologi.

Vil du koke passasjerane? Før har du til og med påstått at dei opererer med 85%! Kven er "dei"? Kor mykje av straumforbruket til Ampere trur du er oppvarming? Eg trur det er svært lite. Spillvarme frå batteriet og det elektriske drivverket er nok til å halde varmen i ein Tesla mesteparten av året, og det same gjeld nok ei ferje på ein fjord med havvatn som held varmegrader. Om straumforbruket er 200 kW og du har 90% verknadsgrad frå batteri til propell, har du 20 kW varme berre der. For å setje det i perspektiv har eg, med mine 32A inntakssikringar og 3-fas 230V IT-nett, litt under 13 kW til disposisjon for heile huset mitt. Det fyrte eg med straum, panel- og vifteomnar, ein heil vinter før eg la isolasjon i veggane, og det gjekk aldri ein sikring. Dersom det er skikkeleg kaldt i lufta, og 20 kW ikkje er nok, kan du få høg verknadsgrad med ei varmepumpe som varmevekslar med vatnet i fjorden. Den brukar du berre når du treng ekstra varme, og det er langt frå heile året. Eller du kan brenne noko – hydrogen for den del. Poenget er at du ikkje kan rekne med denne varmen når du for det første ikkje treng all varmen, du ikkje treng han i alle fall ikkje heile året, og det finst meir effektive løysingar for oppvarming.

 

NEL rapporterer i dag industriell elektrolyse med systemeffektivitet på 67%, jeg la 70% til grunn, en meget beskjeden økning som enkelt kan realiseres i dag ved å redusere produksjonen en smule.

Kan du dokumentere det? Og at det faktisk løner seg? Utstyret er sovidt eg veit ikkje gratis.

 

Altså, alle tallene jeg ga er industrielt tilgjengelig i dag, i dag.

Nei. Og du legg tjukt på og finn på ekstra varmebehov.

 

Hvis jeg skulle gjort som deg, og brukt fremtidige tall, så har jeg allerede henvist til et USA-støttet prosjekt som mener å kunne levere over 70% effektivitet på hele kjeden med unntak av transport. Altså 70% effektivitet totalt. Med det tallet ville dagens batteriløsninger slitt med å konkurrere overhodet. Her har du lenken igjen:

https://globenewswire.com/news-release/2016/10/20/881214/0/en/FuelCell-Energy-Advancing-High-Efficiency-Electrolysis-and-Flexible-Energy-Storage-with-U-S-Department-of-Energy-Solid-Oxide-Electrolyzer-Cell-Contract.html

Nok ein gong "mener å kunne levere", eller som artikkelen seier, "is expected to be capable of". Om eg skulle lagt fram tilsvarande artiklar om ulike batteriteknologiar, hadde du fnyst. Dette er nok ein gong teknologi som ikkje ein gong er prøvd. Eg har massevis av artiklar om lovande batteriteknologiar til deg. Berre nokre små problem som må løysast før vi har nesten gratis batteri med ti gongar kapasiteten til dagens beste og nesten uendeleg levetid!

 

Var dette klart nok for deg? Nå kan du og Carpe gå i skammekroken som de trollene dere er.

Troll kan du vere sjølv. Du diktar framleis opp tal og kjem med framtidsteknologi.

[Del]

Jaså, selv elementære fakta blir fanatisk benektet selv når bevist og dokumentert. Bare et par enkle til denne gangen.

Nettopp, men då har du to prosent tap! Meir enn du vil ha om du fraktar straumen i staden,

Eh, nei, selv du var enig i at bare trafoene ville står for mer. Artikkelen frakter hydrogen over 160 mil med et trykk tap på 70bar (trykktap på tiendedelen av hva du skal opp i for bil), over 160 mil. Ja, reduser lengden på røret, så reduseres trykktap tilsvarende ved omlag samme rate. Med tjue mil eller mindre var jeg svært generøs da jeg sa to prosent. Gikk det inn nå? Nei, trodde ikke det. Kan jeg anbefale et elementært kurs i fluidmekanikk? Det er ikke alt google kan hjelpe deg med.

Det står "claiming". Det stemmer ikkje med forbrukstal/rekkjevidde for det som finst av bilar på marknaden.

Fortsatt for vanskelig. OK, la oss øke på litt da. Her har du en artikkel fra TU.no:

https://www.tu.no/artikler/trosser-virkningsgraden-derfor-produserer-japanerne-hydrogenbiler/275501

Her står det at Toyota allerede i 2008 viste, altså *demonstrerte*, en virkningsgrad på 64%, atså 4% *over* tallet jeg brukte. I 2008. Firegangen du liksom, selv du skjønner nå at du var på bærtur. Hva med å bare legge seg flat.

[Carpe Dam]

http://blog.evandmore.com/the-hydrogen-car-could-hinder-transportation-electrification/

 

Ramlet over denne og tenkte den kunne passe inn her. Nå skal det sies at man kan ha regenerativ bremsing og batterilager på hydrogenbiler også og dermed få litt bedre effektivitet enn det vises på plansjen i artikkelen, men da er du jo i praksis over på en batteribil med rekkeviddeforlenger.

[Sturle S]

Jaså, selv elementære fakta blir fanatisk benektet selv når bevist og dokumentert. Bare et par enkle til denne gangen.

 

Nettopp, men då har du to prosent tap! Meir enn du vil ha om du fraktar straumen i staden,

Eh, nei, selv du var enig i at bare trafoene ville står for mer.

99,85% verknadsgrad pr trafo * 2 = 99,7% verknadsgrad. 0,3% tap. 0,3% er ikkje meir enn 2%. Det er seint, men eg trur matematikkunnskapane mine sit sopass.

 

Har du råd til å byggje og vedlikehalde ein mange kilometer lang røyrleidning med 50 cm indre diameter for 2% tap, har du òg råd til trafoar med ekstra høg verknadsgrad: http://ieeexplore.ieee.org/document/4111019/

 

Artikkelen frakter hydrogen over 160 mil med et trykk tap på 70bar (trykktap på tiendedelen av hva du skal opp i for bil), over 160 mil. Ja, reduser lengden på røret, så reduseres trykktap tilsvarende ved omlag samme rate. Med tjue mil eller mindre var jeg svært generøs da jeg sa to prosent. Gikk det inn nå? Nei, trodde ikke det. Kan jeg anbefale et elementært kurs i fluidmekanikk? Det er ikke alt google kan hjelpe deg med.

Hadde du kunna elementær fluidmekanikk sjølv, hadde du visst at 70 bar trykktap ikkje gjev noko relevant informasjon. Om tapet er frå 770 bar til 700 bar, har du nesten ikkje tapt noko. Men i dette tilfellet er tapet frå 100 bar til 30 bar, og då taper du svært mykje. Komprimering av gass frå 0 til 100 bar krev mykje meir energi enn komprimering frå 100 til 200 bar. Når gassen er komprimert til 100 bar, er mesteparten av arbeidet med komprimering gjort. Etter at gassen er dekomprimert til 30 bar, får du nesten heile kompresjonsjobben på nytt.

 

I fylgje Wolfram Alpha vil det gå med 404,23 Wh arbeid til perfekt isotermisk kompresjon av 1 kg hydrogen ved 30 bar (0,417 m³) til 100 bar (0,1303 m³). Det gjev litt over 2% tap, om vi reknar 20 kWh pr kg hydrogen, men det er berre i teorien. Ikkje tale om at du kjem i nærleiken av det teoretiske resultatet i praksis. Då må du m.a. konvertere 100% av varmen som vert generert av kompresjonen til arbeid. For faktiske tal kan eg både referere til NEL og til https://www.hydrogen.energy.gov/pdfs/9013_energy_requirements_for_hydrogen_gas_compression.pdf

 

Her er utrekninga frå Wolfram Alpha:

http://www.wolframalpha.com/input/?i=isothermal+compression&rawformassumption=%22FSelect%22+-%3E+{{%22IsothermalProcess%22}}&rawformassumption={%22F%22,+%22IsothermalProcess%22,+%22pi%22}+-%3E%2230+bar%22&rawformassumption={%22F%22,+%22IsothermalProcess%22,+%22Vi%22}+-%3E%220.417+m^3%22&rawformassumption={%22F%22,+%22IsothermalProcess%22,+%22Ti%22}+-%3E%22300+K%22&rawformassumption={%22F%22,+%22IsothermalProcess%22,+%22Vf%22}+-%3E%220.1303+m^3%22

 

Utrekning av volum frå masse og trykk:

http://www.wolframalpha.com/input/?i=volume+of+1+kg+hydrogen+at+30+bar

http://www.wolframalpha.com/input/?i=volume+of+1+kg+hydrogen+at+100+bar

 

 

Det står "claiming". Det stemmer ikkje med forbrukstal/rekkjevidde for det som finst av bilar på marknaden.

Fortsatt for vanskelig. OK, la oss øke på litt da. Her har du en artikkel fra TU.no:

https://www.tu.no/artikler/trosser-virkningsgraden-derfor-produserer-japanerne-hydrogenbiler/275501

Her står det at Toyota allerede i 2008 viste, altså *demonstrerte*, en virkningsgrad på 64%, atså 4% *over* tallet jeg brukte. I 2008. Firegangen du liksom, selv du skjønner nå at du var på bærtur. Hva med å bare legge seg flat.

Det står då vitterleg maksimal virkningsgrad. Dei var påpasselege med å spesifisere det. Kvifor, trur du? Har du tenkt over kvifor dei valde å ikkje bruke denne i Mirai? Kanskje den brenselcella dei demonstrerte då ikkje var påliteleg nok? Fungerer ho meir påliteleg i eit maritimt miljø. trur du? Kanskje dei ikkje hadde rekna med forbruket til hydrogenpumper, vifter, luftfiltrering og anna, og berre sett på det som kom ut av brenselcella? Toler ho saltpartiklar i luftinntaket?

 

Du må snart forstå at sjølv om noko er demonstert i eit testmiljø under optimale tilhøve, so er ikkje det ei verknadsgrad du kan rekne med under konstant bruk i ei ferje i årevis. Brenselceller vil òg degradere over tid, og gje redusert effekt og verknadsgrad. Etter eit halvt år til eit års tid, avhengig av type, kjem spenninga frå brenselcella til å vere redusert med 10%. Frå då av går degraderinga fort. Du kan rekne med at dei må byte brenselcellene ein gong i året med kontinuerleg ferjedrift. Dei kan forlenge levetida ved å bruke batteri når dei ligg til kai, og berre bruke brenselcella under overfarten. Uansett vil ikkje den maksimale verknadsgrada vare veldig lenge. Sjå til dømes: https://www.hydrogen.energy.gov/pdfs/review16/fc081_kurtz_2016_o.pdf

[Del]

Carpe, vi diskuterer båter, ikke biler. Dessuten, *alle* hydrogenbiler har regenerativ bremsing/coasting. Bremselceller reagerer ikke like raskt som et batteri, det er store utfordringer både i forhold til plass og variabel belastning i en bil, det gjør det mye mer krevende å få høy utnyttelsegrad av brensenceller der enn på en ferge. Det er også grunnen til at man trenger et batteri på hydrogenbil for å gi en fullgod kjøreopplevelse. Mercedes sin kommende hydrogen SUV blir faktisk en plug-in hybrid. Batteri på korte turer, hydrogen for de lengre turene. Batteri lades som på en batteribil.

99,85% verknadsgrad pr trafo * 2 = 99,7% verknadsgrad. 0,3% tap. 0,3% er ikkje meir enn 2%. Det er seint, men eg trur matematikkunnskapane mine sit sopass.

Hm, skal vi utrede nye trafoer ved kraftverket, det blir jo en helt ny diskusjon. Jeg snakket bare om å bruke typisk røroppsett når du likevel skal inn med en ny løsning.

Har du råd til å byggje og vedlikehalde ein mange kilometer lang røyrleidning med 50 cm indre diameter for 2% tap, har du òg råd til trafoar med ekstra høg verknadsgrad: http://ieeexplore.ieee.org/document/4111019/

Ta deg sammen. Rør er allerede standard transport av hydrogen overalt med betydelig infrastruktur. Dessuten 50cm diameter var for å dekke energiforbruket til en hel by. Trafoer med superledere er en litt annen historie. Så over til regneferdighetene dine. Forsøk nå endelig å lytte, vi mennesker er utstyrt med *to* ører og *en* munn for en grunn. Jeg sa, dette var for 160 mil, med knappe tjue mil kan du omtrent dele trykktapet på ti (skal jeg gjenta, slik at du får det med deg?). Dvs. et trykktap på omlag 7 bar, og få samme strømningsrate. Vips, så snakker vi om 100 til 93 bar. Men ja, det koster mindre og mindre å komme videre opp i trykk når trykket er høyt. Vi skal jo uansett over 350 bar ved destinasjon, så hvorfor ikke trykke opp til 200 bar ved kraftverket. Da snakker vi 200 til 193 bar, men vent da vil også mer hydrogen komme inn i et mindre rør... Som sagt, det er ikke alt du kan google deg til, litt elementær forståelse bringer deg langt.

 

Her har du hele artikkelen til Ulf Bossel, med høyoppløselig bilde. Verdens enkleste google søk hvis du hadde vært interessert.

http://www.industrializedcyclist.com/ulf%20bossel.pdf

Han rapporterer 90% for kompresjon til bil. Den samme Ulf Bossel som var opphav til påstanden om at hydrogenbiler trenger tre ganger mer energi. Du har selv brukt ham som dokumentasjon for rørtransport av hydrogen i tråden, men nå passer det med andre kilder forstår jeg, og du har tenkt å kaste bort enda mer av min tid på disse halmstråene som er helt uvesentlig for konklusjonen.

 

En litt interessant observasjon. Elon Musk uttaler at hydrogenbiler bruker minst to ganger mer energi enn batteribiler. Han legger altså listen på togangen, men igjen, her er det snakk om båter, ikke biler.

Endret 25. januar 2017 av Del

[Sturle S]

Carpe, vi diskuterer båter, ikke biler. Dessuten, *alle* hydrogenbiler har regenerativ bremsing/coasting. Bremselceller reagerer ikke like raskt som et batteri, det er store utfordringer både i forhold til plass og variabel belastning i en bil, det gjør det mye mer krevende å få høy utnyttelsegrad av brensenceller der enn på en ferge. Det er også grunnen til at man trenger et batteri på hydrogenbil for å gi en fullgod kjøreopplevelse. Mercedes sin kommende hydrogen SUV blir faktisk en plug-in hybrid. Batteri på korte turer, hydrogen for de lengre turene. Batteri lades som på en batteribil.

Bilen kjem nok ikkje til å verte seld andre stader enn i California, der han heller ikkje vert seld men går på leasing med hydrogen inkludert til brenselcella er utsliten. Tyskland er det landet i Europa med flest hydrogenbilar. 103 bilar, som er nesten 30% av alle hydrogenbilane i Europa. Eg veit ikkje om nokon av bilane er eigd av privatpersonar. Noreg er forresten nummer 3 i Europa på hydrogenbilar.

 

Hydrogenbilprodusentane latar til å tru at kjøparar av hydrogenbilar ikkje treng bagasjerom. Det gjer dei vanskelege å selje.

 

 

99,85% verknadsgrad pr trafo * 2 = 99,7% verknadsgrad. 0,3% tap. 0,3% er ikkje meir enn 2%. Det er seint, men eg trur matematikkunnskapane mine sit sopass.

Hm, skal vi utrede nye trafoer ved kraftverket, det blir jo en helt ny diskusjon. Jeg snakket bare om å bruke typisk røroppsett når du likevel skal inn med en ny løsning.

Dersom du meiner det er verd å byggje kilometervis med røyrgater på ein halvmeter i indre diameter for å komme ned i ca same overføringstap som med eit par vanlege trafoar, tenkjer eg vi skal utgreie nye trafoar både der og mange andre stader!

 

 

Har du råd til å byggje og vedlikehalde ein mange kilometer lang røyrleidning med 50 cm indre diameter for 2% tap, har du òg råd til trafoar med ekstra høg verknadsgrad: http://ieeexplore.ieee.org/document/4111019/

Ta deg sammen. Rør er allerede standard transport av hydrogen overalt med betydelig infrastruktur. Dessuten 50cm diameter var for å dekke energiforbruket til en hel by.

Det var òg ein føresetnad for å klare eit so lite overføringstap. Hugs at mesteparten av friksjonen i røyret skjer i grenselaget mellom røyr og gass. Den vert større med minkande diameter. Farten på gassen aukar òg. Friksjonen i gassstraumen er òg avhengig av farten i eit rett røyr, og aukar med kvadratet av farten i ein turbulent straum (røyr med svingar). I norsk terreng kan vi trygt rekne med turbulent gasstraum heile vegen. Har du rekna på konsekvensane av å gå ned i diameter, og kva diameter som trengst?

 

Trafoer med superledere er en litt annen historie. Så over til regneferdighetene dine. Forsøk nå endelig å lytte, vi mennesker er utstyrt med *to* ører og *en* munn for en grunn. Jeg sa, dette var for 160 mil, med knappe tjue mil kan du omtrent dele trykktapet på ti (skal jeg gjenta, slik at du får det med deg?). Dvs. et trykktap på omlag 7 bar, og få samme strømningsrate. Vips, så snakker vi om 100 til 93 bar. Men ja, det koster mindre og mindre å komme videre opp i trykk når trykket er høyt. Vi skal jo uansett over 350 bar ved destinasjon, så hvorfor ikke trykke opp til 200 bar ved kraftverket. Da snakker vi 200 til 193 bar, men vent da vil også mer hydrogen komme inn i et mindre rør... Som sagt, det er ikke alt du kan google deg til, litt elementær forståelse bringer deg langt.

Det talet har du plukka opp av hatten.

 

Med auka trykk aukar òg viskositeten i gassen, som aukar friksjonen i røyret. Har du teke høgde for det? Kva med kostnadane? Eit røyr som både skal tole 200 bar må vere veldig tjukt. Kva trur du naboane til eit røyr med hydrogengass under eit trykk på 200 bar vil seie? Om ein hjortejegar bommar på hjorten og kula går gjennom røyret, kjem stikkflammen til å stå veldig langt rett ut.

 

Her har du hele artikkelen til Ulf Bossel, med høyoppløselig bilde. Verdens enkleste google søk hvis du hadde vært interessert.

http://www.industrializedcyclist.com/ulf%20bossel.pdf

Han rapporterer 90% for kompresjon til bil.

Ah, med litt kontekst er det tydeleg kva du har misforstått! Han har delt opp i kompresjon og overføring Sjå sida over. Der står:

"However, energy is needed to transfer hydrogen from a voluminous low-pressure storage container into the small high-pressure tank of a fuel cell vehicle. This adds to the parasitic energy consumption of a hydrogen economy."

 

NEL og mine utrekningar tok utgangspunkt i at lagertankane har høgare trykk enn tanken på fartyet, slik at hydrogenet flyt over utan hjelp av ein kompressor eller ei pumpe. Ulf Bossel reknar i staden på tilfellet der lagertanken har lågare trykk enn tanken i fartyet, og hydrogenet må pumpast over. Det kallar han transport/transfer. Det kan godt hende at vert eit krav, sidan naboane neppe ynskjer seg ein hydrogentank med trykk på over 350 bar i nabolaget.

 

Då kjem Ulf Bossel fram til eit samanlagt energiforbruk på 20 kWh til først å komprimere hydrogenet litt på ein lagertank, og deretter overføre det til ein trykktank på fartyet. Ei samla verknadsgrad på 0,9 * 0,8 = 0,72, dvs 72%.

 

Legg merke til at han har avrunda mykje mange stader. Til dømes har han sett verknadsgrada til straumnettet til 90%. Det faktiske tapet er 7% i det norske straumnettet, eller 6% i det USAnske. Verknadsgrad på 85% ved lading av batteri er òg eit lågt estimat. For Tesla sin del er verknadsgrada 92% ved lading på optimal effekt, men du kan komme ned i 85% ved lading på berre 5A. Faktisk under ved lading på 5A på 110V.

 

Den samme Ulf Bossel som var opphav til påstanden om at hydrogenbiler trenger tre ganger mer energi. Du har selv brukt ham som dokumentasjon for rørtransport av hydrogen i tråden, men nå passer det med andre kilder forstår jeg, og du har tenkt å kaste bort enda mer av min tid på disse halmstråene som er helt uvesentlig for konklusjonen.

Det står faktisk allereie i samandraget:

" In this paper the energy needs of a hydrogen economy are quantified. Only 20%–25% of the source energy needed to synthesized hydrogen from natural compounds can be recovered for end use by efficient fuel cells."

 

Dvs 4-5-gongen.

 

En litt interessant observasjon. Elon Musk uttaler at hydrogenbiler bruker minst to ganger mer energi enn batteribiler. Han legger altså listen på togangen, men igjen, her er det snakk om båter, ikke biler.

 

Har du ein referanse? Då rekna han nok med at hydrogenet var generert ved dampreformering av kol eller naturgass, ikkje ved elektrolyse. Dessutan gidd ikkje han å kaste vekk tida på kverrulantar. 2-gongen er i seg sjølv meir enn god nok grunn til å forkaste hydrogen som energiberar. Om han hadde sagt fire, hadde sikkert hundre science-fiction-bloggarar og kommentatorar teke opp hanskenmed kommentarar som "nehei, det ligg nærare 3,8, kanskje 3,7 med noko ny teknologi eg prøver å få pengar til basert på einsteinium-katalysator og unobtainium-celler".