Flyprodusentens sjefingeniør er skeptisk til elektriske fly

[sverreb]

 

Hvis man først går til det steget å fremstille hydrogen er det mer naturlig å binde dette til ikke-fossilt karbon og lage metan eller enda tyngre hydrokarboner som er enklere å håndtere.

"Man tar fossilt metan, produserer hydrogen av det og så forbinder det med ikke-fossilt karbon så det blir metan igjen".

 

Jeg vet ikke hvem du siterer ovenfor, men det er ikke meg. (Den du har satt i sitattegn, ikke det du har satt i sitatboksen)

 

Hvis det skal være noe vits i dette så kan man naturligvis ikke lage hydrogenet fra fossilt metan, du får stille spårsmålet til den som kom med påstanden du siterte ovenfor. (Kan det tenkes at det var deg? )

Endret 30. mai 2018 av sverreb

[Simen1]

 

MJ/kg drivstoff er en viktig parameter, javisst.

 

Men mer interessant er hvor mange kilometer man kan flytte en gitt last i en gitt hastighet, per kilo (fremdriftssystem + energibærer) .

Da får man 'nullet' ut en del forskjeller som: variabel effektivitet, vekt på fremdriftssystem og vekt av energibærer.

 

Dagens batterier er tunge i forhold til energinnholdet i hydrokarboner, men ICE + girkasse + eksosanlegg + hydrokarboner + radiator + kjølevæske veier jo også sitt. Medregnet fravær av regenerativ bremsing og høyst variabel effektivitet på forbrenningsmotoren så kommer elmotor og batterier vesentlig bedre ut enn det energitettheten til batteriene alene skulle tilsi.

 

For fly må man regne inn taxing + takeoff og landing som del av "lastsyklusen", men jeg innrømmer glatt at jeg ikke vet hvordan vekten på et elektrisk fremdriftssystem sammenligner med jet. Ei heller hvordan energieffektiviteten varierer med last/turtall.

 

Er det noen flyprodusenter som har eksperimentert med å ha to typer jetmotorer? En for take-off, og en for cruise? Ville det gitt noe vesentlig utslag i energieffektiviteten?

 

Ja, jeg mener å ha sett bilder av fly med to motortyper, men vil gjette på at det ikke er noen suksess fordi det tilfører mye vekt og luftmotstand som man ikke får kompensert nok med redusert energiforbruk. Altså høyere totalt drivstofforbruk.

 

Ellers så kan du nok sette opp en graf med flyets egenvekt langs Y-aksen og rekkevidden langs X-aksen, samt et "tak" på Y-aksen for maks totalvekt ved avgang. Grafen for vekt på elfly vil gå raskt i været og passere linjen for totalvekt, mens JetA1-fly vil starte litt høyere opp på Y-aksen men stiger veldig slakt oppover. Dvs. at elfly bare egner seg til kort rekkevidde, mens JetA1-fly egner seg til lang rekkevidde. Krysningspunktet vil også variere med flystørrelse. Elfly kan foreløpig bare være ganske små. Store elpassasjerfly er ikke mulig selv med kort rekkevidde.

[Simen1]

 

 

Hvis man først går til det steget å fremstille hydrogen er det mer naturlig å binde dette til ikke-fossilt karbon og lage metan eller enda tyngre hydrokarboner som er enklere å håndtere.

"Man tar fossilt metan, produserer hydrogen av det og så forbinder det med ikke-fossilt karbon så det blir metan igjen".

 

Jeg vet ikke hvem du siterer ovenfor, men det er ikke meg. (Den du har satt i sitattegn, ikke det du har satt i sitatboksen)

 

Hvis det skal være noe vits i dette så kan man naturligvis ikke lage hydrogenet fra fossilt metan, du får stille spårsmålet til den som kom med påstanden du siterte ovenfor. (Kan det tenkes at det var deg? )

 

Det er ikke ditt ordrette sitat, men kompilert for å vise tydligere hva du skrev, betyr i praksis. Hydrogen produseres i dag hovedsaklig fra metan ved hjelp av dampreformering. Elektrolyse av vann og lignende er foreløpig bare en akademisk øvelse og skoleeksperimenter i mikroskopisk skala. Vi kan gjerne prate om et mulig og sannsynlig framtidsscenarie, men da må vi også være klar på at det er framtiden vi snakker om og ikke dagens situasjon.

 

Hydrogenbiler og hydrogenfly går per i dag på fossil, CO2-produserende energi.

Endret 30. mai 2018 av Simen1

[sverreb]

Men det fungerer i biler uten de problemer du antyder

Ingen biler bruker LH2. Biler basert på hydrogen bruker komprimert hydrogen, ikke flytende hydrogen. Dette er to helt forskjellige måter å lagre og transportere hydrogen.

 

*) Noen har vel også lagret hydrogen i metallhydrider, men dette har man meg bekjent gått bort fra.

[inside_449724]

 

Men det fungerer i biler uten de problemer du antyder

Ingen biler bruker LH2. Biler basert på hydrogen bruker komprimert hydrogen, ikke flytende hydrogen. Dette er to helt forskjellige måter å lagre og transportere hydrogen.

 

*) Noen har vel også lagret hydrogen i metallhydrider, men dette har man meg bekjent gått bort fra.

Og hvorfor kan ikke komprimert hydrogen brukes i fly på samme måte som i biler?

[sverreb]

Det er ikke ditt ordrette sitat, men kompilert for å vise tydligere hva du skrev, betyr i praksis.

Også kjent som sitatjuks. Det bør du slutte med. Slutt også med å tilegge andre mennesker meninger. Det er en helt triviell øvelse å komme frem til at dampreformert hydrogen ikke er en intressant energibærer for en lavkarbon energikjede*. At du konstant insisterer på å late som at andre ikke forstått dette har er i grenseland utidig.

 

At dampreformet hydrogen er det som gjøres i dag er ikke relevant, det er ingen nærliggende applikasjon for hydrogen som energibærer. Om dette skulle skje en gang i fremtiden må det uansett settes opp produksjon i en helt annen skala enn det som finnes i dag.

 

*) Ihvertfall ikke uten deponering av karbon, og det kontraindikerer enhver økonomi i å bruke syntetiske hydrokarboner.

Endret 30. mai 2018 av sverreb

[sverreb]

Og hvorfor kan ikke komprimert hydrogen brukes i fly på samme måte som i biler?

Ingen sier at det ikke kan. Min kommentar var spesifikt for flytende hydrogen. Enkelt er det imidlertid ikke. Trykktanker er tunge, noe som ikke er ideellt for fly. Man bruker LH2 i romfart for å spare vekt, og man kan holde raketter langt unna folk, og raketter bare trernger å holde på drivstoffet i minutter til noen timer, og bare en gang. (Noen LH2+LOX uppers har vel kanskje så mye som 6 timers levetid tror jeg)

[Simen1]

Ellers så kan du nok sette opp en graf med flyets egenvekt langs Y-aksen og rekkevidden langs X-aksen, samt et "tak" på Y-aksen for maks totalvekt ved avgang. Grafen for vekt på elfly vil gå raskt i været og passere linjen for totalvekt, mens JetA1-fly vil starte litt høyere opp på Y-aksen men stiger veldig slakt oppover. Dvs. at elfly bare egner seg til kort rekkevidde, mens JetA1-fly egner seg til lang rekkevidde. Krysningspunktet vil også variere med flystørrelse. Elfly kan foreløpig bare være ganske små. Store elpassasjerfly er ikke mulig selv med kort rekkevidde.

En slik graf vil se noe sånt ut:

 

https://pasteboard.co/Hnya5TN.png

 

NB. Dette er bare en illustrasjon på omtrentlig utseende. Det er ikke basert på reelle data fra et reelt fly. Se derfor helt bort fra tallene på aksene. Poenget er bare å vise at elfly fort bruker opp totalvekta på batterier, mens praktisk egenvekt må være ennå lavere for å få litt nyttelast. Ved null drivstoff/batterier vil elfly veie noe mindre enn tilsvarende med JetA1. Ikke at det er relevant men man ser at vekta fort spises opp ved økende batterikapasitet. Uten å ha noen fly med faktiske tall så gjetter jeg på 20% lavere egenvekt for et elfly uten batterier, enn et JetA1-fly med tomme tanker. Jeg gjetter også på at JetA1 kan gi rundt 10 ganger lengre maks rekkevidde ved null nyttelast.

 

Elfly-nisjen befinner seg altså langt til venstre i diagrammet (men selvsagt ikke helt ved 0 rekkevidde), mens JetA1-nisjen fyller resten av diagrammet.

 

Også kjent som sitatjuks. 

Beklager, jeg skal huske å ta en høfligere tilnærming ved neste anledning.

Endret 30. mai 2018 av Simen1

[trikola]

 Noen har vel også lagret hydrogen i metallhydrider, men dette har man meg bekjent gått bort fra.

 

 

https://en.wikipedia.org/wiki/Nickel–metal_hydride_battery

[sverreb]

 

Noen har vel også lagret hydrogen i metallhydrider, men dette har man meg bekjent gått bort fra.

 

https://en.wikipedia.org/wiki/Nickel–metal_hydride_battery

 

Nja, ikke det samme, selv om begge utnytter sannsynligvis tilsvarende egenskaper med metallhydrider. Hydrogenlagring med metallhydrider binder hydrogen midlertidig i metallhydridene for å så frigi hydrogen ut av lageret og etterlate metallet.

[Simen1]

 Noen har vel også lagret hydrogen i metallhydrider, men dette har man meg bekjent gått bort fra.

https://en.wikipedia.org/wiki/Nickel–metal_hydride_battery

Det der er noe helt annet og ikke relatert til hydrogenlagring. Hydrogenmolekylene er så små at de kan lagres inne i atomgitteret til faste metaller (store atomer). Omtrent som å lagre druer i tomrommet mellom gresskarene i en kasse med gresskar. Tenk deg kassen som hydrogentanken, gresskarene som metallmolekyler og druene som hydrogenmolekyler. Så vidt jeg vet er hovedutfordringene til denne lagringsmetoden vekta til metallet og hastigheten man kan tappe ut hydrogenet med.

[trikola]

 

 Noen har vel også lagret hydrogen i metallhydrider, men dette har man meg bekjent gått bort fra.

https://en.wikipedia.org/wiki/Nickel–metal_hydride_battery

Det der er noe helt annet og ikke relatert til hydrogenlagring. Hydrogenmolekylene er så små at de kan lagres inne i atomgitteret til faste metaller (store atomer). Omtrent som å lagre druer i tomrommet mellom gresskarene i en kasse med gresskar. Tenk deg kassen som hydrogentanken, gresskarene som metallmolekyler og druene som hydrogenmolekyler. Så vidt jeg vet er hovedutfordringene til denne lagringsmetoden vekta til metallet og hastigheten man kan tappe ut hydrogenet med.

 

 

"the negative electrodes use a hydrogen-absorbing alloy instead of cadmium"

 

Det er selvfølgelig helt andre størrelsesforhold, men prinsippet er vel det samme?

[Sturle S]

Det er vel bare å glemme elfly frem til man i det minste har klart å utvikle elbiler.

Elbilar fungerer mykje betre enn eksosbilar. Prøv, so oppdagar du fort at ein bil ikkje må vere treg i reaksjonen, lukte promp og lage tilsvarande lydar for å vere ein bil. Tvert imot er det stor fare for at du aldri vil ha ein gammaldags bil att når du å ha køyrt elbil ei stund.

 

På ei anna side det er ikkje lenge sidan eg såg ein gammal Ford Taunus med Wunderbaum-skog i frontruta og laksetrapp i bakruta. Entusiastar med hang til nostalgi vil alltid finnast, og det gjer det i flymiljøet òg. Det er eit stort veteranflymiljø på Kjeller, til dømes.

[High-Fidelity]

 

Har mer tro på flytende hydrogen til fly.

Hva er energitettheten på flytende hydrogen inkludert tanker?

 

Tenker du hydrogen forbrenningsmotorer eller må du legge til vekta av brenselceller også i energitetthetsberegningen?

 

Vet ikke, men både flytende hydrogen og vanlig hydrogen er noe man vurderer. Flytende hydrogen er mer kompleks å få til, men det kan lønne seg på veldig store fly. Flytende hydrogen ligger nok uansett et godt stykke i fremtiden. 

 

"Law says the properties of hydrogen fuel cells are promising for auxiliary power units (APUs) in aircraft and, ultimately, for propulsion. They are advantageous because their weight is lower than tanks of jet fuel in relation to their power output. In other words, they run more efficiently and quietly, while reducing CO₂ emissions.

 

“Liquid hydrogen could be a future fuel. It doesn’t have to be the only fuel but it’s a strong contender,” Law says. He describes progress on fuel cells as a series of building blocks working toward development of an APU replacement, which would use the same interfaces as existing APUs, and run on the ground at the airport without producing noise or carbon emissions. "

[Sturle S]

Textron-familien utvilklar aldri noko nytt uansett. Dei ventar til eit anna selskap har utvikla noko nytt og er i ein svak finansiell posisjon, og kjøper selskapet.

[Ketill Jacobsen]

 

Har mer tro på flytende hydrogen til fly.

Flytende hydrogen er et mareritt å håndtere samt veldig dyrt.

 

LH2 må oppbevares under 20K, hvis ikke koker det bort. I praksis må alt basert på LH2 være ventilert og tillates å slippe ut uforbrent H2 kontinuerlig (Hvis ikke blir LH2 tanken din ganske raskt en trykktank og må dimensjoneres mye kraftigere). Sikkerhetsmessig blir dette en aldri så liten utfordring og det kommer i tilegg til sikkerhetsproblemene med å håndtere en kryogenisk væske med en molykylær størrelse så liten at den sniker seg gjennom det meste av segl og inn i matrialer.

 

Hvis man først går til det steget å fremstille hydrogen er det mer naturlig å binde dette til ikke-fossilt karbon og lage metan eller enda tyngre hydrokarboner som er enklere å håndtere.

Du burde nok satt deg mer inn i temaet før du uttaler deg. Det er problemer med hydrogen, men det meste finnes det løsninger på. Til og med i den grad at det ble produsert 100 biler av BMW rundt 2005 til 2007 til kunder for praktisk uttesting. Disse hadde en V12-bensinmotor som kunne gå på både bensin og hydrogen (flytende hydrogen). Se https://en.wikipedia.org/wiki/BMW_Hydrogen_7.

 

 

Når alminnelige mennesker kan eie en bil inklusive fylling av flytende hydrogen, så bør det være mulig for en høykompetent luftfartsindustri også å håndtere dette drivstoffet. Flytende hydrogen antas også å være sikrere enn jetfuel ved flykrasj!

 

 

Et fly fylles med drivstoff flere ganger daglig, så problemet med hydrogen som må slippes ut er ikke eksisterende så lenge flyet er i normal bruk.

 

 

Jeg mener at fly basert på flytende hydrogen må utvikles hurtigst mulig. Fly med komprimert hydrogen er en umulighet (for tunge tanker) straks en skal tilbakelegge distanser mer enn 500 km. Hydrogenet må naturligvis produseres ved elektrolyse, ellers så faller hele poenget med hydrogen bort (kvitte seg med CO2-utslipp).

 

 

Personbiler basert på flytende hydrogen er ellers hakket verre en hydrogenbiler (som er ille i forhold til elbiler) med høytrykkstanker (fordi hydrogentanken blir tom etter noen uker. Ok for taxibruk).

[sverreb]

Du burde nok satt deg mer inn i temaet før du uttaler deg. Det er problemer med hydrogen, men det meste finnes det løsninger på. Til og med i den grad at det ble produsert 100 biler av BMW rundt 2005 til 2007 til kunder for praktisk uttesting. Disse hadde en V12-bensinmotor som kunne gå på både bensin og hydrogen (flytende hydrogen). Se https://en.wikipedia.org/wiki/BMW_Hydrogen_7.

Og hva mener du jeg ikke har forstått?

 

For å sitere Fra: https://en.wikipedia.org/wiki/BMW_Hydrogen_7

 

"Hydrogen 7’s hydrogen tank starts to warm and the hydrogen starts to vaporize. Once the tank’s internal pressure reaches 87 psi, at roughly 17 hours of non-use, the tank will safely vent the building pressure. Over 10–12 days, it will completely lose the contents of the tank because of this." Det er forskjell på løsninger og praktiske løsninger.

 

Dette virker ikke på noen måte praktisk, og er fortsatt en trykktank. Som sagt LH2 løsninger må være ventilerte. Skal du unngå trykk overhode vil avkokingen fra LH2 være dramatisk mye høyere. Bilen du refererte til ovenfor må tåle 6 bar, eller ca det samme som en vanlig kompressor. Det betyr en temmelig tung tank. Uansett løsning blir tankene enorme, så selv med minimalt trykk blir vekten mye høyere. (LH2 har mellom 2.4-2.8kWh/l volumetrisk energitetthet, temperaturavhengig. LNG har 6.2kWh/l, jetA har 9.2kWh/l)

 

Til sammenligning går fly på hydrokarboner I dag, så du får sammenligne kostnaden med en industriprosess som syntetiserer ikke fossilt HC til kostnaden med å bytte ut hele verdens fly med noen som kan fungere med LH2 og en industriprosess som kan produsere LH2 på en rimelig måte (gitt H2 som input)

Endret 30. mai 2018 av sverreb

[7RQE101Q]

 

Personbiler basert på flytende hydrogen er ellers hakket verre en hydrogenbiler (som er ille i forhold til elbiler) med høytrykkstanker (fordi hydrogentanken blir tom etter noen uker. Ok for taxibruk).

 

Hvorfor er hydrogen biler så ille? Fordi trykket må slippes ut over tid?

 

Jeg så foresten noe regnskap om batteritetthet og at batteri kapasiteten kan ikke uten videre økes så mye utover det vi har idag, ironisk nokk for at den økte energitettheten ville være en fare i seg selv ved kortslutning eller skade på batteriet. Det var dette som fikk meg til å ha mer tro på hydrogen bil istedenfor batteri bil på lengre strekninger.

[Sturle S]

Når alminnelige mennesker kan eie en bil inklusive fylling av flytende hydrogen, så bør det være mulig for en høykompetent luftfartsindustri også å håndtere dette drivstoffet. Flytende hydrogen antas også å være sikrere enn jetfuel ved flykrasj!

Eg tvilar på om nokon alminnelege menneske faktisk kjøpte og fylde hydrogen på ein BMW H7. Produksjonstala tyder på at dette var ein bil for svært spesielt interesserte.

 

Flytande hydrogen brenn ikkje. Det er ein fordel, som kanskje gjer at nokon trur det er sikrare enn Jet-A1. Flytande hydrogen brenn ikkje pga all energien som må tilførast for å få det til å fordampe. Dersom det flytande hydrogenet derimot vert spruta over eit stort område, og treff asfalt, vatn og andre materiale med høg varmekapasitet, vil det fordampe veldig fort. Hydrogengass er eksplosiv i nesten alle blandingsforhold med luft. Nei, eg trur ikkje noko på at hydrogen er sikrare enn Jet-A1 ved eit flykrasj.

 

Et fly fylles med drivstoff flere ganger daglig, så problemet med hydrogen som må slippes ut er ikke eksisterende så lenge flyet er i normal bruk.

Berre dersom tanken er svært godt isolert, slik som tanken i BMW H7. Det kan vere eit problem på eit fly. Flytande hydrogen inneheld berre ca 8,5 MJ/l, mot 33 MJ/l for Jet-A1. Dvs at ein hydrogentank må romme nesten fire gonger meir enn ein tilsvarande tank for Jet-A1 for å innehalde like mykje energi. Det er ei ikkje-triviell utfordring når det i tillegg skal vere plass til nok isolasjon. Du slepp nok heller ikkje unna at tanken må tole ein del trykk for å fungere som buffer for avdampa hydrogen, og kanskje eigne trykktankar som ekstra buffer.

 

Ein må konstruere flyet slik at det er sikkert i alle situasjonar, ikkje berre når alt går etter planen. Eit fly kan verte ståande på bakken i lengre tid, til dømes fordi det står verfast. Var det i San DIego i fjor sommar at flytrafikken stansa opp i lang tid fordi det var for varmt til å ta av? Difor slepp du ikkje unna god isolasjon og ein plan for å brenne av hydrogen som fordampar utan å utgjere ei fare i nokon situasjonar.

 

Jeg mener at fly basert på flytende hydrogen må utvikles hurtigst mulig. Fly med komprimert hydrogen er en umulighet (for tunge tanker) straks en skal tilbakelegge distanser mer enn 500 km. Hydrogenet må naturligvis produseres ved elektrolyse, ellers så faller hele poenget med hydrogen bort (kvitte seg med CO2-utslipp).

 

Dersom du produserer hydrogen ved elektrolyse fell etter mi meining poenget med hydrogenfly vekk, fordi det går med so mykje ekstra energi. Medan køyrety med batteri brukar mindre energi pr km enn køyrety på fossile drivstoff, vil eit fly på flytande hydrogen bruke meir pga alle tapa i elektrolyse, kjøling osb. Det er plenty andre bruksområde for hydrogen som heller bør over på elektrolyse. Gjødselproduksjon, til dømes. Yara gjekk heilt vekk frå elektrolyse til hydrogenproduksjon med nedlegginga i Glåmfjord i 1994. No er ammoniakkfabrikken deira på Hærøya det fjerde eller femte norske punktutsleppet av CO2. Med hydrogen frå elektrolyse vert hydrogenfly heller ikkje økonomisk forsvarleg, og berre tenk på kor absurd mykje høgare CO2-utslepp eit slikt fly vil ha dersom straumen som vert brukt til elektrolyse kjem frå fossile kjelder!

 

Personbiler basert på flytende hydrogen er ellers hakket verre en hydrogenbiler (som er ille i forhold til elbiler) med høytrykkstanker (fordi hydrogentanken blir tom etter noen uker. Ok for taxibruk).

Og pga all den ekstra energien som går med for å gjere hydrogenet flytande.

[Sturle S]

Jeg så foresten noe regnskap om batteritetthet og at batteri kapasiteten kan ikke uten videre økes så mye utover det vi har idag, ironisk nokk for at den økte energitettheten ville være en fare i seg selv ved kortslutning eller skade på batteriet.

 

Då var det i so fall snakk om ein veldig spesifikk batteriteknologi. Eit sink-luft-batteri har til dømes mykje høgare kapasitet pr kg enn eit litium-ion-batteri, men er heilt ufarleg. Ulempene er at det leverer relativt låg effekt og ikkje er ladbart.

 

Mange lovande batteriteknologiar er både sikre, ladbare og har høg kapasitet og kan levere høg effekt. Litium-ion er ikkje endestasjonen for batteriutvikling.