Utvikler hydrogenfly: Mener flytende hydrogen kan frigjøre tre ganger så mye energi som dagens flydrivstoff

[Simen1]

arne22 skrev (10 timer siden):

Hvordan vil tanker med en temperatur på - 250 grader virke inn på "inneklimaet" i flyet, hvis man ikke har en ganske god isolasjon, som gjerne vil veie litt? Men når flytende hydrogen koker, så vil det jo forutsette at det flyter inn en ganske stor varmemengde fra omgivelsene for å holde kokingen i gang. For eksempel minuis 150 i cabinen det blir vel litt for lite, om kaffen skal holde seg flytende. Til og med brennevinet vil vel da gå over i fast form.

Jeg ser for meg passasjerer med hydrogentanker på fanget når du beskriver det sånn. Jeg tror nok tankene vil være utenfor trykk-kabinen og ha neglisjerbar termisk kontakt med trykkabinen. Trykk-kabinen bør av åpenbare grunner være rund, mens de mange hydrogentankene bør ha en aerodynamisk struktur rundt seg, uten trykksetting. Det bør faktisk være en viss friluft.-gjennomstrømning i dette aerodynamiske lokket/skjoldet rundt gassbeholderne.

Det sagt så lurer jeg på hvordan ammoniakk ville konkurrert mot hydrogen på fly. Det forenkler jo en hel del av lagringen og logistikken. Mulig turbinene også blir enklere å bygge.

[Bjørn Eng]

Jeg tror du bør gå i deg selv og innse at kompetansen på dette området er noe begrenset.

For det første. Flytende hydrogen og kryogent hydrogen er samme produkt.

For det andre. Her er poenget ikke i første omgang å gjøre flyreiser billigere, men utslippsfrie. Men som artikkelen nevner "hydrogenflyene skal være billigere i drift enn konvensjonelle jetfly på midten av 2030-tallet."

All teknologi blir billig når den oppskaleres. Industrien vil vekk fra utslipp rett og slett. Og da er hydrogenbasert drivstoff den eneste løsningen som er mulig. Batterier kan duge til små filleruter innenlands.

Poenget med vanndamp i atmosfæren er bare tull. Ja, vanndamp er en potent klimagass. Men mens CO2 har en levetid på flere hundre år i atmosfæren, så inngår bare vanndamp i det naturlige kretsløpet og overskuddet faller ned som regn på kort tid.

Eksplosjonsfare: INGENTING man bruker som energikilde er uten en viss fare. Det brenner elektriske biler hver dag. Man forbyr ikke de for det. Alt som forflytter seg med fossilt brennstoff har tatt fyr i 100 år.

I Norge har vi snart 100 års erfaring med å håndtere hydrogen i stor skala uten at det har skapt overskrifter. Det eneste som har skjedd er Kjørbo ulykken der det tydelig fremkommer at det var menneskelig feil ved monteringen som var årsaken til en lekkasje. Når en 737 styrter fordi en servicetekniker har gjort en feil, så setter du ikke alle fly i samme bås og kategoriserer de som farlige....

Prøv å forstå at denne teknologien har gått fremover ørlite grann. Når DNV godkjenner hydrogen som energikilde til skip så er det vel fordi den fremste ekspertisen i landet mener den er trygg.

At noen mennesker fremdeles lever i Hindenburgalderen fremdeles enda er ganske utrolig.

[J-Å]

20 minutes ago, Simen1 said:

Det sagt så lurer jeg på hvordan ammoniakk ville konkurrert mot hydrogen på fly. Det forenkler jo en hel del av lagringen og logistikken. Mulig turbinene også blir enklere å bygge.

Som vist i figuren jeg refererte til lenger oppe, så er det vekten (gravimetrisk energitetthet) som er hovedproblemet med ammoniakk som flydrivstoff. Og giftigheten da. 

Endret 16. desember 2021 av J-Å

[elysium74]

Overskriften virker som en kreativ sammenligning av nedre brennverdi / kg for hydrogen vs flydrivstoff (paraffin). Et brukbart salgsargument såklart, men jeg tipper derimot infrastrukturen for kryogent hydrogen fort vil spise opp den forskjellen. Men hydrogenfly er nok mere liv laga enn batteri-fly, sannsynligvis vil det bli elektriske luftskip som kommer online først. Lav hastighet men betydelig nyttelast og ingen probelemer med å ta av fra bakken.

[likferd]

Jeg tviler ikke på det er teknisk mulig å lage et fly som benytter hydrogen, men problematikken her ligger jo i logistikken. Skal man oppbevare tusenvis av tonn flytende hydrogen nedkjølt til 250 minusgrader under flyplassene? Flytende hydrogen er jo allere brukt i romfarten, og der tanker man umiddelbart før oppskyting, med en sikkerhetssone på et par-tre kilometer. Skal flyet stå noen titalls meter fra hundrevis av passasjerer mens man fyller opp, som man gjør i dag?

[Ketill Jacobsen]

Steinar Jakobsen skrev (15 timer siden):

Det er et par ting som er betenkelig her.

Flytende hydrogen må oppbevares under høyt trykk. Vil ikke tro at slik oppbevaring blir lettere enn om slik man oppbevarer flybrensel i dag.

Ved kryogen oppbevaring av hydrogen gjelder tilsvarende argument. Oppbevaringen blir langt tyngre enn det flyene trenger om de benytter tradisjonelt flydrivstoff.

Så var det dette med klimagass - for de som er redd for det. Biproduktet fra brenselscelleteknologien er vann. Slippes det ut får vi vanndamp, som er en mer potent klimagass enn karbondioksid.

Så har vi eksplosjonsfaren.

Jeg har tidligere etterlyst svar på hvordan Steinar Jakobsen har kommet med sine konklusjoner (oppbevaringen blir langt tyngre enn det flyene trenger om de benytter tradisjonelt flydrivstoff). Han har ikke kommet med et pip så langt. Det er av prinsipiell interesse å vite hvordan Steinar Jakobsen og mange andre så raskt trekker konklusjoner i alle mulige saker som har intet hold i virkeligheten. På et forum som TU må en forvente følgende: 1) Deltagere har gode naturvitenskapelig innsikt. 2) Deltakerne må forventes å være i stand til å finne informasjon (fra for eksempel Internett) før de uttaler seg om ting de har lite greie på.

Alle kan naturligvis delta på dette forumet, men den enkelte bør opparbeide seg et minstemål av kunnskap før en deltar, i det minste bør påstander kunne argumenteres for og dokumenteres.

[Simen1]

J-Å skrev (2 timer siden):

Som vist i figuren jeg refererte til lenger oppe, så er det vekten (gravimetrisk energitetthet) som er hovedproblemet med ammoniakk som flydrivstoff. Og giftigheten da. 

Jeg synes tettheten ser lovende ut i den batchelor-oppgaven du linket.

[Ketill Jacobsen]

Simen1 skrev (39 minutter siden):

Jeg synes tettheten ser lovende ut i den batchelor-oppgaven du linket.

Denne grafen er milevis unna hva som forventes for hydrogen i fly. Et prosjekt som utvikler fly basert på flytende hydrogen, har allerede utviklet tanker der vekt av tank er lavere enn hydrogenet den inneholder. Det vil si at energitettheten er bedre enn 16,5 kWh/kg (selve hydrogenet ligger på 33,3 kWh/kg, nedre brennverdi). Jetfuel ligger på ca 12 kWh/kg. For dagens fly som Airbus 320 og alle andre, er tankene kun tomrom i den bærende strukturen (mest vinger og flykroppen mellom vingene). Jetfuel belastes dermed ikke med vekt av tanker som hydrogen gjør.

Cryoplane-utredningen fra 2002 konkluderte med at et langdistanse (> 15.000 km) hydrogenfly ville ha lavere total totalvekt enn et konvensjonelt fly til tross for hydrogentankene (men selve drivstoffet var nær tre ganger lettere), større flykropp til tankene og derved større drivstofforbruk (som igjen krevde større tanker).

Grafen som vises (Simen1) har sin bakgrunn i CO2-frie brensler til skipsfart. Utgangspunktet for fly og skipsfart er vidt forskjellig. For skipsfart er ikke vekt veldig kritisk, mens for fly vekt uhyre viktig. Men den viktigste forskjellen er driftformen. Et skip kan gå opp til tre uker mellom hver gang det fylles på flytende hydrogen. Det blir derved en utfordring å holde avkokingen på et lavt nivå og en fortrekker derfor tanker som gir minimalt avkok og derved blir tankene svært tunge.

Fly vil derimot tankes opp minimum en gang per døgn og det er heller ikke noe problem om tapet er i størrelsesorden 2% (avkok) per døgn. Tankene vi derfor kunne veie en brøkdel av hva de vil i andre anvendelser (se Cryoplane og flyutviklers praktiske erfaringer).

Endret 16. desember 2021 av Ketill Jacobsen

[arne22]

2 hours ago, Ketill Jacobsen said:

Cryoplane-utredningen fra 2002 konkluderte med at et langdistanse (> 15.000 km) hydrogenfly ville ha lavere total totalvekt enn et konvensjonelt fly til tross for hydrogentankene (men selve drivstoffet var nær tre ganger lettere), større flykropp til tankene og derved større drivstofforbruk (som igjen krevde større tanker).

Men konklusjonen i rapporten fra EU og Airbus som er nye konkluderer motsatt. De er jo forholdsvis nye, ikke 20 år gamle.

3 hours ago, Ketill Jacobsen said:

Jeg har tidligere etterlyst svar på hvordan Steinar Jakobsen har kommet med sine konklusjoner (oppbevaringen blir langt tyngre enn det flyene trenger om de benytter tradisjonelt flydrivstoff).

Han har vel formodentlig lest seg opp på de nevnte rapportene, eller noe annet.

Dette er jo sånn sett ikke så viktig. Hva flertallet på diskusjon.no måtte mene om framtidens drivstoff for fly, det vil jo ikke ha noen som helst betydning for hva framtiden blir. (Med mindre man vil gjenopplive bilfabrikken "Think", denne gang som produsent av framtidsrettede luftfartøy (med støtte fra det offentlige.))

Teknologien skapes i utlandet av de som kan teknologi. Luftfartøy er kompliserte greier og de som jobber med luftfartøy, for eksempel Boeing og Airbus er nok de som har litt greie på det.

Vår oppgave her i Norge, det blir nok å forsøke å følge med hva de som kan teknologi holder på med og så verken konkludere med det ene eller det annet før produktene er der.   

Rettelse:

Finner i farten ikke hvor Airbus sier at en løsning med flytende hydrogen totalt sett blir tyngre. Det de der i mot i alle fall sier det er tankene blir fire ganger større i volum, slik at det vil bli plass til færre passasjerer i flyene. Når tankene skal være 4 ganger større og inneholde flytende hydrogen under trykk, så kommer i alle fall tankene til å ta mye mer plass og veie mye mer enn dagens fuel tanker. 

https://www.airbus.com/en/newsroom/news/2021-12-how-to-store-liquid-hydrogen-for-zero-emission-flight

Quote

Returning to our example, four litres of liquid hydrogen would be the equivalent of one litre of standard jet fuel. 

 

Endret 16. desember 2021 av arne22

[oophus]

elysium74 skrev (4 timer siden):

Men hydrogenfly er nok mere liv laga enn batteri-fly, sannsynligvis vil det bli elektriske luftskip som kommer online først. Lav hastighet men betydelig nyttelast og ingen probelemer med å ta av fra bakken.

Et av flere slike prosjekter: 
Presentation - H2 Clipper, Inc
 

[arne22]

14 minutes ago, oophus said:

Et av flere slike prosjekter: 
Presentation - H2 Clipper, Inc

Den ser ikke helt seriøs ut. Data ser ikke ut til å være realistiske. Dette er det som man finner på prosjektets hjemmeadresse.

Hvis man sjekker adressen på google maps så finner man noe som ligner på enten en kontor eller boligblokk.

https://worldbusiness.org/

Endret 16. desember 2021 av arne22

[oophus]

arne22 skrev (5 minutter siden):

Den ser ikke helt seriøs ut. Data ser ikke realistiske ut. Dette er det som man finner på prosjektets adresse.

https://worldbusiness.org/

Poenget var mest at det er mange som jobber med tilsvarende. Dette er kun ett av dem. Om de er seriøse eller ikke får jo tiden vise. 

[arne22]

5 minutes ago, oophus said:

Poenget var mest at det er mange som jobber med tilsvarende. Dette er kun ett av dem. Om de er seriøse eller ikke får jo tiden vise. 

Denne hadde i det miste en adresse. Det er mange av disse prosjektene som ikke har det. 

Når det bobler opp med mer eller mindre velfunderte "prosjekter" så vil jo noen av den kunne nå fram men flesteparten vil jo ikke det. Noen ganger så kan man med en gang se at de som lanserer sine prosjekter åpenbart aldri har jobbet med luftfart. 

Hvis man har ideer som kan fungere, så vil man jo i de fleste tilfeller forsøke å selge løsningen til "en av de store i bransjen som kan luftfartsteknologi". 

Endret 16. desember 2021 av arne22

[oophus]

arne22 skrev (Akkurat nå):

Hvis man har ideer som kan fungere, så vil man jo i de fleste tilfeller forsøke å selge løsningen til "en av de store i bransjen". 

Ja, de må nok bevise noe først. De er såpass nye tydeligvis at det nok er litt tidlig at man blir kjøpt opp av noen. Men som sagt, så var ikke poenget å vise akkurat disse som noe fast noe. Bare at det er flere prosjekter som går ut på det personen jeg siterte sa. 

Denne gruppen ser for seg å frakte hydrogen med luftskip og mener dette kan gjøres billigere enn mange andre metoder over lengre strekker. Artig tanke i seg selv, så får man se hva det blir ut av det. 

[arne22]

Ja, luftfarten er jo tradisjonelt dominert nokså voldsomt av noen få store som har mer eller mindre hele verdensmarkedet.

Man kan jo tenke seg at i framtiden så vil det fungere litt som i IT bransjen, at "startups" genererer nye ideer og løsninger, som så etter hvert blir kjøpt opp av de store aktørene.

[oophus]

arne22 skrev (5 minutter siden):

Man kan jo tenke seg at i framtiden så vil det fungere litt som i IT bransjen, at "startups" genererer nye ideer og løsninger, som så etter hvert blir kjøpt opp av de store aktørene.

Enkel form for "R&D" budsjett det for de store gutta. ^^ 

[J-Å]

5 hours ago, Ketill Jacobsen said:

Grafen som vises (Simen1) har sin bakgrunn i CO2-frie brensler til skipsfart. Utgangspunktet for fly og skipsfart er vidt forskjellig. For skipsfart er ikke vekt veldig kritisk, mens for fly vekt uhyre viktig. Men den viktigste forskjellen er driftformen. Et skip kan gå opp til tre uker mellom hver gang det fylles på flytende hydrogen. Det blir derved en utfordring å holde avkokingen på et lavt nivå og en fortrekker derfor tanker som gir minimalt avkok og derved blir tankene svært tunge.

Det er en veldig god forklaring du gir på forskjellen mellom skip og fly. Det var heller ikke den grafen jeg mente å linke til, men den som viser vekt og volum for selve drivstoffene. Der vil en se at etanol og ammoniakk blir vanskelig for de lengste flyrutene på grunn av vekt.

[Ketill Jacobsen]

J-Å skrev (1 time siden):

Det er en veldig god forklaring du gir på forskjellen mellom skip og fly. Det var heller ikke den grafen jeg mente å linke til, men den som viser vekt og volum for selve drivstoffene. Der vil en se at etanol og ammoniakk blir vanskelig for de lengste flyrutene på grunn av vekt.

Helt enig i det og derfor peker flytende hydrogen seg ut og også komprimert hydrogen er håpløst grunnet alt for stor vekt på tankene.

[Proton1]

Det er ingen tvil om at fremstilling av flytende hydrogen er energikrevende, at transport, lagring og distribusjon er utfordrende, og det å sitte vegg i vegg med en tank flytende hydrogen på et fly er lite lystelig. Mange ting tyder på at bio/syntestisk drivstoff vil etter hvert overta for petroleum basert drivstoff, noe so krever minimale modifikasjoner på dagens langdistanse flyflåte, og slikt brennstoff vil være klima nøytralt. Jeg tipper dette blir løsningen de neste 20-50 år. For lokale ruter vil elfly fylle behovet om de ikke blir utkonkurrert av selvkjørende biler på høyhastighets veier. Dagens forbruk av Jet-A er 1 mill kbm/dag, mens produksjon av biofuel er 0,4 mill kbm/dag, så scenariet er ikke helt utenkelig.

Endret 16. desember 2021 av Proton1

[arne22]

1 hour ago, Proton1 said:

Mange ting tyder på at bio/syntestisk drivstoff vil etter hvert overta for petroleum basert drivstoff, noe so krever minimale modifikasjoner på dagens langdistanse flyflåte, og slikt brennstoff vil være klima nøytralt. Jeg tipper dette blir løsningen de neste 20-50 år

Dette er jo et av de alternativene som de store flyprodusentene arbeider med. Dette vil jo teknisk sett sannsynligvis være en mye enklere og rimeligere løsning som kanskje ikke nødvendigvis ikke krever en utskifting av hele verdens flyflåte. Det spørs om ikke dette er en mer sannsynlig løsning for framtiden enn hydrogen.  Det jobbes jo parallelt med flere alternativer. (Ti me vil sjå.)

https://www.airbus.com/en/newsroom/news/2021-07-power-to-liquids-explained

Tviler rent personlig på at hydrogenløsningen vil slå til i den nærmeste framtid. Den blir rent teknologisk bli for kompleks. Det er etter mitt syn mer sannsynlig at vi ender opp med noe som ligner mer på det vi har i dag.

https://www.airbus.com/en/newsroom/press-releases/2021-10-first-a319neo-flight-with-100-sustainable-aviation-fuel

Det kan jo også bli så lite dramatisk at man gradvis går fra en innblanding av "karbonnøytral kerosen" fra 0% til 100%, sånn litt etter hvert.

Endret 16. desember 2021 av arne22