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

[Ketill Jacobsen]

hekomo skrev (1 time siden):

Godt poeng. Med hydrogen under trykk så vil sannsynligvis hele flyet gå i lufta, og alle ombord vil bli omgjort til en fuktig sky. En helt annen situasjon enn forholdsvis "saktebrennende" Hindenburg i forhold.

Flytende hydrogen er ikke under trykk (maks ca 3 bar) eller hva tror du hekomo? Hydrogenet oppbevares i dobbeltveggende tanker og vil ligge mellom ytterhud og innerhud.

[arne22]

On 12/20/2021 at 1:13 AM, Ketill Jacobsen said:

Hydrogenet oppbevares i dobbeltveggende tanker og vil ligge mellom ytterhud og innerhud.

Nei, i store tanker inne i skroget, på grunn av trykk og temperaturforskjell.

Ellers så ser jeg at Airbus kjører flere utviklingsprosjekter ved siden av hverandre. Siste nytt (i alle fall for meg) om biodrivstoff:

 http://edition.cnn.com/travel/article/airbus-a380-saf-cooking-oil-scn/?hpt=ob_blogfooterold

[Ketill Jacobsen]

arne22 skrev (1 time siden):

Nei, i store tanker inne i skroget, på grunn av trykk og temperaturforskjell.

Jeg skrev: "Hydrogenet oppbevares i dobbeltveggende tanker og vil ligge mellom ytterhud og innerhud". Altså eksakt det samme som du skriver! Ytterhud er ytre del av skroget og innerhud er mot kabinen og tankene ligger i mellom (øvre del av skroget (taket)).

Ellers tror nok hekomo og mange andre at en hydrogentank eksploderer om en har en gnist inne i tanken!

Endret 2. april 2022 av Ketill Jacobsen

[arne22]

On 4/2/2022 at 11:43 PM, Ketill Jacobsen said:

Ytterhud er ytre del av skroget og innerhud er mot kabinen og tankene ligger i mellom (øvre del av skroget (taket)).

Har ikke sett noen eksempler på den løsningen. Ser heller for meg noe slikt som dette.

Altså, tanker som vi ta mye plass i kabinen. (På grunn av at nødvendig mengde drivstoff krever forholdsvis stort volum. Også behov for tykke vegger pga behov for isolasjon.)

 

Endret 7. april 2022 av arne22

[Ketill Jacobsen]

arne22 skrev (1 time siden):

Har ikke sett noen eksempler på den løsningen. Ser heller for meg noe slikt som dette.

Altså, tanker som vi ta mye plass i kabinen. (På grunn av at nødvendig mengde drivstoff krever forholdsvis stort volum. Også behov for tykke vegger pga behov for isolasjon.)

 

Det sier nok mer om din manglende kunnskap enn noe annet! Slå opp på Cryoplane på nettet. Der er det skissert mange løsninger, også den du viser. Men den som forkommer oftest er over passasjerkabinen, under taket! I utredningen Cryoplane er det mye å lære om hydrogenfly!

[Norolf]

Ketill Jacobsen skrev (På 16.12.2021 den 0.08):

 

Dette var jo en edruelig beskrivelse! Den understreker at det var en brann (ikke en eksplosjon). De aller fleste som var med Hindenburg overlevde (de som ikke gjorde det var for det meste mannskaper som oppholdt seg langt fremme i hydrogenbeholderen)

Kan ikke fly med vanlig brensel brenne de også?

[Norolf]

Ketill Jacobsen skrev (7 timer siden):

Det sier nok mer om din manglende kunnskap enn noe annet! Slå opp på Cryoplane på nettet. Der er det skissert mange løsninger, også den du viser. Men den som forkommer oftest er over passasjerkabinen, under taket! I utredningen Cryoplane er det mye å lære om hydrogenfly!

Så bra. Satser på hydrogen til forskjell fra disse batterigreiene.. 

[arne22]

13 hours ago, Ketill Jacobsen said:

Det sier nok mer om din manglende kunnskap enn noe annet! Slå opp på Cryoplane på nettet.

For noen så er det nok slik at man får kunnskap ved å lese på nett.

[Mag ne]

J-Å skrev (På 16.12.2021 den 0.09):

det er relativt enkelt å bli kvitt lekket gass eller flytende hydrogen fra et fly. 

Alle fly er på bakken mesteparten av tiden. Hydrogenstasjonen ved Oslo eksploderte, de hadde kanskje ikke den kunnskapen om relativt enkelt å bli kvitt lekket gass?

Jeg tror tvert imot fly er mer komplisert på mange måter sammenlignet med en fyllestasjon.

[J-Å]

1 hour ago, Mag ne said:

Alle fly er på bakken mesteparten av tiden. Hydrogenstasjonen ved Oslo eksploderte, de hadde kanskje ikke den kunnskapen om relativt enkelt å bli kvitt lekket gass?

Jeg tror tvert imot fly er mer komplisert på mange måter sammenlignet med en fyllestasjon.

NASA har lang erfaring med LH2 som rakettdrivstoff. De fyller opp tankene i raketten like før avgang. Hvis avgangen ble utsatt, så blir det tappet ned igjen til en lagringstank med kjøling. Noe slik må antagelig gjøres med fly også. Fordelen med et fly kontra andre transportmidler, er at passasjerene sitter relativt godt beskyttet i en trykk-kabin. Selvsagt er det noen kritiske faser av flygningen, for eksempel hvis to fly kolliderer på bakken. 

Hydrogeneksplosjonen ved Sandvika skjedde etter det jeg forstår med trykksatt hydrogen. Hvis en høytrykkstank blir utsatt for en brann så kan den jo eksplodere på grunn av skade og overtrykk. Flytende hydrogen har andre utfordringer. Hydrogenet står allerede og koker under lavt trykk, og en brann rundt tanken vil i starten bare gi økt koking, som kan fakles.  Hvis hele tanken revner, så er det selvsagt dramatisk, da må en i første omgang unngå å bli truffet av selve væsken. Man kan selvsagt plassere ofrene på et fryselager i håp om at de kan tines opp igjen, men det er lite trolig. 

[Mag ne]

J-Å skrev (21 minutter siden):

NASA har lang erfaring med LH2 som rakettdrivstoff. De fyller opp tankene i raketten like før avgang. Hvis avgangen ble utsatt, så blir det tappet ned igjen til en lagringstank med kjøling. Noe slik må antagelig gjøres med fly også. Fordelen med et fly kontra andre transportmidler, er at passasjerene sitter relativt godt beskyttet i en trykk-kabin. Selvsagt er det noen kritiske faser av flygningen, for eksempel hvis to fly kolliderer på bakken. 

Hydrogeneksplosjonen ved Sandvika skjedde etter det jeg forstår med trykksatt hydrogen. Hvis en høytrykkstank blir utsatt for en brann så kan den jo eksplodere på grunn av skade og overtrykk. Flytende hydrogen har andre utfordringer. Hydrogenet står allerede og koker under lavt trykk, og en brann rundt tanken vil i starten bare gi økt koking, som kan fakles.  Hvis hele tanken revner, så er det selvsagt dramatisk, da må en i første omgang unngå å bli truffet av selve væsken. Man kan selvsagt plassere ofrene på et fryselager i håp om at de kan tines opp igjen, men det er lite trolig. 

Jetfuel er veldig stabilt.

Luftfart kan ikke leve med samme kostnader eller ulykkestatistikk som romfart.

[Ketill Jacobsen]

J-Å skrev (52 minutter siden):

NASA har lang erfaring med LH2 som rakettdrivstoff. De fyller opp tankene i raketten like før avgang. Hvis avgangen ble utsatt, så blir det tappet ned igjen til en lagringstank med kjøling. Noe slik må antagelig gjøres med fly også.

Det vil aldri skje at en tapper av hydrogenet fra et fly (under normal operasjon). Hydrogenet kan være i tankene i 12 timer før det er snakk om avkoking. Etter 12 timer går enten hydrogenet rett i luften eller en bruker bakkeutstyr og kjøler ned hydrogenet til flytende og pumper det tilbake til tankene. Ellers vil et fly vanligvis tankes opp flere ganger per dag slik at det hele tiden er meget kaldt hydrogen i tankene og forholdsvis lavt trykk. Ved koking stiger trykket og til slutt når trykket er kommet til maksnivå (etter  ca 12 timer), må en slippe ut gassen.

[Mag ne]

arne22 skrev (På 2.4.2022 den 22.47):

 

Ellers så ser jeg at Airbus kjører flere utviklingsprosjekter ved siden av hverandre. Siste nytt (i alle fall for meg) om biodrivstoff:

 http://edition.cnn.com/travel/article/airbus-a380-saf-cooking-oil-scn/?hpt=ob_blogfooterold

Det er gammel kunnskap at gassturbiner/flymotorer kan drives av av stort sett enhver brennbar væske eller gass.

[arne22]

On 4/8/2022 at 8:43 PM, Mag ne said:

Det er gammel kunnskap at gassturbiner/flymotorer kan drives av av stort sett enhver brennbar væske eller gass.

Det er jo det man lærer på ungdomsskolen. Når man fortsetter med en fagutdanning og så eventuelt en ingeniørutdanning og så jobber noen år med disse tingene, så kan det nok være at man oppdager at det i praksis ikke forholder seg slik.

Her er en oversikt over de forskjellige variantene av drivstoff som er tilgjengelig og som kan brukes hvis flytype/motor har godkjenning for den aktuelle typen drivstoff:

• Militært
• Sivilt.

Utvikling av ny løsning for drivstoff basert på "biodrivstoff" er nok en svært krevende og kostbar prosess. Det er ganske mange hensyn å ta når man skal oppfylle alle aktuelle krav til sikkerhet, pålitelighet og vedlikeholdskostnader.

Når det gjelder overgang til hydrogen som drivstoff så vil jeg mene at dette kreve omfattende endringer både i flyets skrog/struktur/airframe, motorer, drivstoffsystem og instrumentering. Selv om man tar utgangspunkt i en eksisterende flytype, så vil endringene og kravene til re-sertifisering bli så store og omfattende at det i praksis bare er de store etablerte flyprodusentene som har forutsetninger for å kunne klare en slik oppgave.

Tidligere så har vi hatt generasjonsskifter i teknologi i flyindustrien, fra stempelmotor til gassturbin med propell, videre til jetmotor og så turbofan. De fleste er vel enige om at et propellfly vanligvis designes annerledes enn et jet-fly.

En overgang fra "jetfly" drevet av "jetdrivstoff" til "jetfly" drevet med hydrogen, vil nok medføre den største og mest omfattende endringen vi har hatt noen gang, innenfor luftfartsteknologien, på grunn av at det omfatter både skrog, motorer, instrumentering og så er det også noen ganske store sikkerhetsmessige utfordringer rundt bruk av hydrogen som drivstoff.

Selv om det forskes og utvikles, så kan det godt tenkes at hydrogen aldri vil komme til å slå noe større gjennom som drivstoff for fly. Derfor så holder man i gang flere forskjellige utviklingsprosjekter, for å finne ut av hva det er som er "framtidens løsning". Sett i et slikt perspektiv så er det interessant å observere at Airbus holder på med et litt større prosjekt innenfor biodrivstoff ved siden av satsingen på hydrogen.  

Ettersom utfordringen ikke er å finne opp en smart løsning for drift av jetmotorer, men der i mot å designe og utvikle et fly rundt denne løsningen, som oppfyller de nødvendige sikkerhetsmessige og driftsmessige krav, så blir det nok slik at skal man forsøke å se litt inn i framtiden, så må man se litt på hva de forholdsvis godt etablerte flyprodusentene holder på med.

Startupbedrifter kan nok komme med gode ideer og detaljløsninger, men de kan aldri klare den omfattende oppgaven det er å utvikle og å få sertifisert en ny flytype, basert på den nye teknologien. 

Endret 10. april 2022 av arne22

[FrihetensRegn]

Tradisjonelle jetturbiner har blitt mye mer effektive siden de ble tatt i bruk for over 70 år siden. Energieffektiviteten for turbinene i Dreamliner er feks ca. 15-20% mer effektive per passasjer enn 737-800 NG som ble introdusert i 1997. Dermed blir det mer aktuelt å fortsette med tradisjonell fremdrift.

Hydrogen har i teorien veldig høy energitetthet, men det er i praksis veldig vanskelig å utnytte denne energien på en effektiv måte. Mange applikasjoner som feks en hydrogen fuel cell har bare 20% utnyttelse av energien. Så mens flybensin har en energieffektivitet på 12 kWt/kg og hydrogen på 34 kWt/kg, vil det ikke bli en god måte å utnytte dette på hverken teknisk eller økonomisk.

[trikola]

3 hours ago, arne22 said:

En overgang fra "jetfly" drevet av "jetdrivstoff" til "jetfly" drevet med hydrogen, vil nok medføre den største og mest omfattende endringen vi har hatt noen gang, innenfor luftfartsteknologien, på grunn av at det omfatter både skrog, motorer, instrumentering og så er det også noen ganske store sikkerhetsmessige utfordringer rundt bruk av hydrogen som drivstoff.

... for ikke å glemme endringene på alle flyplasser.

[arne22]

On 4/10/2022 at 12:49 PM, trikola said:

... for ikke å glemme endringene på alle flyplasser.

Ja, det er også en faktor. 

On 4/10/2022 at 10:19 AM, FrihetensRegn said:

Tradisjonelle jetturbiner har blitt mye mer effektive siden de ble tatt i bruk for over 70 år siden. Energieffektiviteten for turbinene i Dreamliner er feks ca. 15-20% mer effektive per passasjer enn 737-800 NG som ble introdusert i 1997. Dermed blir det mer aktuelt å fortsette med tradisjonell fremdrift.

Jammen er det 70 år siden det første passasjerflyet med jetmotorer. Det første jet-drevene passasjerflyet er jo ellers også er godt eksempel på at det ikke er tilstrekkelig å ha en ny motorteknologi på plass, man må også utvikle et nytt fly-skrog som er i samsvar med de kravene som følger av den nye motorteknologien. For de første jet-flyene så fungerte vel motorene, mens skroget hadde en tendens til å eksplodere under flyvning, slik at alle Comet flyene ble tatt ut av drift.

https://no.wikipedia.org/wiki/De_Havilland_DH.106_Comet

Noen få år senere kom Boeing 707 og da hadde man både et skrog som fungerte til oppgaven og mer moderne motorer. (Turbo-Fan)

https://www.thisdayinaviation.com/tag/pratt-whitney-jt3c-6/

Når det gjelder hydrogen for framdrift av fly, så er det vel ingen som vet helt sikkert hva som kommer, eller når det eventuelt kommer.

Jeg vil mene at det vil være veldig mye enklere å implementere hydrogendrift på transportmidler der man har litt bedre plass, og der kravene til sikkerhet ikke er like vanskelig å oppfylle som ombord i et luftfartøy. Vi tro at vi ser framdrift med hydrogen på for eksempel ferger, lokomotiv og større lastebiler, lenge før dette eventuelt blir vanlig ombord på fly.

https://www.maritimt-forum.no/stavangerregionen/nyheter/2021/verdens-forste-hydrogen-elektriske-ferge-til-rogaland

https://www.uib.no/sites/w3.uib.no/files/attachments/norled_mf_hydra_dec_2021.pdf

https://www.nrk.no/urix/europeiske-land-vil-bytte-ut-skitten-diesel-med-hydrogentog-1.14804525

Jeg ville tro at luftfart er en av de siste bransjene som eventuelt vil gå over til hydrogen på grunn av kostnadene forbundet med dette.

For passasjerbiler så vil jeg tro at batteridrift vil utkonkurrere hydrogenbilene gjennom de nærmeste årene, på grunn av at hydrogendrift for passasjerbiler blir for kostbart og komplisert. 

Endret 11. april 2022 av arne22