Biobrændstof og batterier skal løfte luftfarten
more_vert
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og du accepterer, at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, job og tilbud m.m. via telefon og e-mail. I nyhedsbreve, e-mails fra Teknologiens Mediehus kan der forefindes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Biobrændstof og batterier skal løfte luftfarten

Illustration: MI Grafik

Ingeniørerne hos verdens store flyproducenter kan måske godt skæve lidt misundeligt til kollegerne hos bilproducenterne. For hvis transporten skal gøres mere bæredygtig, er der nærmest ingen vej uden om batterier. Men det er immervæk nemmere at bygge et batteri ind i en bil, der kører på landjorden og kan oplades igen ved den nærmeste stikkontakt, hvis den skulle løbe tør.

Det er noget helt andet med et fly, og derfor ligger udsigten til batteri­drevne fly også et godt stykke ude i fremtiden. Men hvis horisonten er 10-20 år, så tror Martin Porsgaard, der er leder af det nordiske initiativ for bæredygtig flytransport, Nisa, at vi sagtens kan komme til at flyve elektrisk på de danske indenrigsruter:

»Flytransporten står over for det problem, at vi i dag kun ser en forbedring i brændstoføkonomien på 1-1,5 procent om året, mens trafikken stiger med 3-4 procent årligt. Der er altså brug for en væsentlig teknologisk udvikling, hvis vi skal nå branchens mål om, at udledningen fra fly skal være halveret i 2050. Men inden for den tidshorisont er jeg overbevist om, at elektriske fly kommer til at få en betydning,« siger han.

Nye muligheder med elektriske fly

Udviklingen er allerede i gang, og det virker ikke urealistisk, at der inden for de kommende årtier vil stå elektriske fly klar på startbanerne i de danske indenrigslufthavne. For eksempel er Airbus i samarbejde med Siemens gået i gang med udviklingen af elektriske motorer og batterisystemer, der kan bruges i alt fra små droner til mindre passagerfly.

Flere amerikanske startups tror på elektriske passagerfly med kapacitet på mellem 10 og 50 passagerer og en rækkevidde på op til 500 km inden for få år.

Elektriske fly giver helt nye muligheder for at designe fly anderledes i dag. For eksempel kan propeller fordeles langs vingerne for at få bedre aerodynamik og dermed smallere vinger. Det kan også være propeller bagest på flykroppen for at skabe optimale vindstrømme. Andre eksperimenterer med drejbare propeller, så et elektrisk fly kan starte og lande lodret. Den type teknologier står højt på dagsordenen hos Nasa, som er dybt involveret i udviklingen.

De elektriske passagerflys akilles­hæl er – naturligvis, kunne man fristes til at sige – udviklingen af de batterier, der skal lagre energi. For energitætheden skal op på omkring tre gange dagens niveau, før alle drømmene kan gå i opfyldelse. Førende batterieksperter er dog nogenlunde enige om, at vi nok skal nå det inden for de kommende 20 år.

Derfor kigges der også på mere kreative hybridløsninger med sol­paneler på vingerne og batterier, der overtager eller supplerer energien fra traditionelle jetmotorer.

Måske skal vi flyve langsommere

Meget tyder også på, at vi kommer til at tage os lidt bedre tid, også når vi skal flyve, siger Martin Porsgaard. Drømmen om overlydsfly, der drøner over Atlanten, har heldigvis ikke haft meget medvind, siden Concorden blev taget ud af drift, for de er store brændstofslugere. Men hvorfor skal det også gå så hurtigt?

»På indenrigsruter kan man måske leve med, at turen tager nogle minutter længere. På langdistanceruterne er det måske noget andet, men der er altid et forhold mellem hastighed og flyvehøjde, hvor energi­forbruget og dermed effektiviteten er optimal,« siger han.

Endnu langsommere kan det komme til at gå, hvis fortidens luftskibe får en renæssance. Men Martin Porsgaard tror først og fremmest, at den type lufttransport egner sig bedst til fragt, da det på visse strækninger må antages at være hurtigere end landevejens lastbiler.

De førerløse fly

Og så skal vi vænne os til, at også luftfarten kan gå hen at blive uden piloter ved styrpinden:

»Den udvikling, vi ser inden for førerløse biler, vil vi også se med fly. Der vil ske en udvikling, hvor mere og mere kan overtages fra landjorden, og på et tidspunkt vil flyvningen kunne gennemføres helt uden piloter i cockpittet. I første omgang bliver det igen på de korte ruter og især for de små elektriske taxi-droner der allerede er på tegnebrættet,« siger Martin Porsgaard.

Men indtil batterierne og de elektriske fly er klar, så er der faktisk en løsning her og nu. Den hedder bæredygtig jetfuel baseret på ikke-­fossile brændstoffer og det er den løsning Martin Porsgaard og Nisa regner med skal løfte den store del af den miljøvenlige luftfart i den nærmeste fremtid – også selv om biobrændstoffer ikke nødvendigvis er 100 procent bæredygtige og ikke i de første mange år vil kunne fremstilles i så store mængder, at det kan dække hele behovet.

Emner : Fly
sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Jeg vil lige tillade mig at hive en gammel kommentar fra 2014 på ing.dk frem igen

Biobrændstoffer, under forudsætning af de rent faktisk er "CO2 neutrale", løser kun i begrænset omfang luftfartens belastning af klimaet.

Ifølge IPCC er global warming potential (GWP) for afbrænding af jetfuel i normal flyvehøjde i gennemsnit 2.7 gange højere end GWP for jetfuel afbrændt ved jordoverfladen. Dette skyldes udledningen partikler, vanddamp, SNOx osv, som i sig selv har en høj GWP når det udledes i normal flyvehøjde. Dvs at selvom biobrændsler er ”CO2 neutrale”, vil GWP stadig være ~2/3 af alm jetfuel.

Brændstofbaseret luftfart bliver aldrig klimaneutral og brugen af biobrændstoffer vil i bedste fald kun bremse stigningen i luftfartens klimabelastning.

  • 2
  • 2

Oluf
Du glemmer at biofuels bl.a på grund 0% svovlindhold udleder langt færre partikler, så det du skriver er ikke korrekt. Der vil formentlig altid være en klimaeffekt af vanddamp højt oppe i atmosfæren fra jetmotorer, men den store del som idag skyldes partikler vil kunne reduceres væsentligt med bl.a biofuels. Om effekten så er 5, 10 eller 20% af den samlede klimaforurening idag skal jeg ikke kunne sige, men dine 66% er misvisende.

Se f.eks
https://arstechnica.com/science/2017/03/us...

  • 2
  • 0

Der bliver 1 mia flere mennsker per årti. Vi kan IKKE løse de afledte problemer. Det er beskæmmende at ingeniører fører sig frem som Verdens redning med en masse legetøj.

Afrikas befolkning stiger med 1 mio om ugen. Så stiller man vindmøller op på danske skatteyderes regning for 'bæredygtighed'. Det er jo til grin!

  • 1
  • 4

Hej Claus. Spændende læsning fra arstechnica og i øvrigt rigtigt godt nyt fra den side. Jeg kunne rigtig godt tænke mig at se en samlet beregning/estimering af den samlede radiative forcing fra biobaserede jet-fuels (om det så er 50% eller 100% bio-fuel), hvor disse nye resultater tages i betragtning. Nogen der har en reference til et sådan studie?

  • 0
  • 0

ICAO (verdens luftfartsorganisasjon) nevner soya som et utgangspunkt for biobrennstoff. Verdensproduksjonen av soya og andre grunnleggende matvarer (!) er per år:

soya 348 millioner tonn (2012)
ris 741 millioner tonn (2014)
mais 1040 millioner tonn (2016)
poteter 365 millioner tonn (2012)

Verdens forbruk av jetfuel var 5387.000barrels per dag (2012)

jetfuel 313 millioner m3 (eller ca 260 millioner tonn)

Av 348 millioner tonn soya kan en utlede ca 105 millioner m3 jetfuel (basert på tall for antall liter per ha, antall kg per ha og verdensproduksjonen av soya).

Kort sagt om en brukte all verdens soya, så ville ikke det dekke mer enn ca 34% av luftfartens behov. Når vi i tillegg regner med at verdens befolkning øker med 30 til 40% frem til 2050, og at luftfarten dobles eller tredobles frem til 2050 (i forhold til 2012), så skjønner en at biobrensel til luftfarten er en total avsporing.

Heller ikke syntetisk drivstoff fra elektrisitet og uttrekk av CO2 fra havet er en løsning. Minskning av CO2 i havet vil knapt hjelpe for klima.

Ett hektar med soya vil typisk gi 7380 kWh per hektar (10.0000 m2) og år (en liter olje = ca 10 kWh). Et eksisterende solcellekraftverk gir 588.600 kWh per hektar og år. Per m2 gir altså solcellene 80 ganger mer energi, og solcellene er ikke en gang avhengige av dyrbar jord!

Soyaoljen brukt som jetfuel kan utnyttes ca 35% i et fly. Strøm via flytende hydrogen kan utnyttes ca 15% (elektrolyse x nedkjøling x turbofan (35%) x 10% merforbruk (for hydrogenfly).

Batterifly kan komme i fremtiden eller aldri komme. Det bør snarest settes i gang utvikling av fremtidens fly basert på dagens teknologi (hydrogen og turbofan). Bare det vil ta mange år når en også inkluderer infrastruktur (kraftforsyning, kraftlinjer, elektrolyseverk på flyplassene og distribusjon).

  • 0
  • 0

Kort sagt om en brukte all verdens soya, så ville ikke det dekke mer enn ca 34% av luftfartens behov. Når vi i tillegg regner med at verdens befolkning øker med 30 til 40% frem til 2050, og at luftfarten dobles eller tredobles frem til 2050 (i forhold til 2012), så skjønner en at biobrensel til luftfarten er en total avsporing.


Hvem siger at verdens biobrændsler skal tages vores fødevarer?

"Alger er interessante i en energimæssig sammenhæng, fordi de har et højt indhold af olie, som kan udvindes og udnyttes til biobrændstof. Alger vokser meget hurtigt, hurtigere end planter på landjorden. En meget stor fordel ved alger er at de ikke optager landbrugsjord til brændstofproduktion ligesom planter på landjorden, som dermed optager plads for fødevarer."

"Såfremt USA's olieforbrug skulle erstattes med olie fra alger ville det kræve et område på omtrent 40.000 km2, det vil sige lidt mindre end Danmarks areal."

http://www.folkecenter.dk/dk/rd/biogas/bio...

40.000 km2 svarer til 0,01% af Jordens havareal, eller 12,5% af Danmarks havareal.

USA's olieforbrug udgør iflg. BP's statistik ca 12,4% af verdens olieforbrug, hvilket er en del mere end hele verdens forbrug af jetfuel, så vi ville alene i den lavvandede del af danske farvande, kunne dyrke alger nok, til at forsyne hele verdens flytrafik med Jetfuel.

Her er en breakdown over USA's olieforbrug. Selvom forbruget af jetfuel ift det samlede olieforbrug, er betragteligt højere i USA end i resten af verden, giver søjlen en idé om fordelingen.

Kan vi blot elektrificere de 51% olie, der går til benzin, plus hovedparten af de 15,3%, der går til diesel og fyringsolie, og så lægge de 12,3% jetfuel over på bio, så bliver de sidste 20% faktisk til at overskue.

3,3% går pt til tung bunkerolie, som er et restprodukt de store skibe brænder af. Disse må ligeledes kunne erstattes af biodiesel, som er et langt bedre og mindre forurenende brændsel.

Når vi taler hele verden, formoder jeg faktisk at de ca 12% dækker både fly- og skibstrafik, som eksempelvis vil kunne dækkes med alger fra blot 40.000 km2 havareal.

De øvrige restprodukter (koks og gas) som bruges til afbrænding, vil næppe være rentable at fremstille, alene til disse formål, så de erstattes automatisk af andre kilder.

Forøvrigt: Skulle verden komme til at mangle fødevarer, så er havalger (tang) faktisk er særdeles sund og nærende fødevare - også for mennesker.

Det kræver blot en kulturændring at acceptere det som en væsentlig del af vores daglige menukort.

  • 1
  • 0

Såfremt USA's olieforbrug skulle erstattes med olie fra alger ville det kræve et område på omtrent 40.000 km2, det vil sige lidt mindre end Danmarks areal."

400.000 km2 tilsvarer jo et areal på 200 x 200 km, en liten del av ørkenområder i Arizona, New Mexico og Nevada for eksempel. Meget lovende! Exxon startet i 2009 med et algeprosjekt og brukte $ 100 millioner før de trakk seg ut med den begrunnelse at de så økonomi i det først etter 25 år. I dag finnes ingen storskala produksjon. Men mindre virksomheter tilbyr oljeprodukter fra algefarmer og satser på å skalere opp. Tilførsel av CO2 kan øke produktiviteten (avkastningen) og kan hentes fra fossilfyrte kraftverk. Produktet (jetfuel) vil avgi samme mengde CO2 eller noe mindre enn fossilt drivstoff.

Er enig at olje fra alger er atskillig bedre enn fra matplanter. Håper på rask utvikling og at regnestykket mellom opptatt CO2 og avgitt CO2 er bra for olje fra alger!

  • 0
  • 0

Claus Feldby

I skal fortsætte med at udvikle biofuels og holde fokus på jet fuel, da der er lange leadtimes i aviation og i derfor vil have et marked ganske længe efter de 10-20 år det må anslås der vil gå før batteridrevne fly bliver det nye normal.

Om så GHG effekten er 33% som IPCC syntes at forvente eller større som dit indlæg og din kilde antyder er af mindre betydning.

Det afgørende er at i kommer til at ramme samme pris som flyselskaberne betaler for jet fuels eller tæt nok på til at de gerne tager en merudgift for et bedre image.

  • 1
  • 0