Fremtidens fly skal flyve med superledende motorer og flydende brint

Illustration: Airbus

To problemer kan måske vise sig, at være hinandens løsning. Det handler om de elektriske komponenter i et elfly og den energi, der skal drive flyet. Sådan kan den opgave, som Airbus over de næste tre år vil gå i dybden med, med lidt god vilje beskrives.

Konkret handler det om fremtidens elektriske fly og muligheden for, at de også vil kunne bruges til de lange distancer. Den type flyvninger er i praksis umulige, hvis energien skal opbevares i batterier.

Men hvis man i stedet kan bruge flydende brint og omdanne brinten til el i brændselsceller, så er der måske en mulighed. Og når brinten alligevel skal køles ned til minus 253,15 grader celsius, så var det måske en idé at gøre hele det elektriske system, inklusive kabler, effektelektronik og elmotor, superledende.

Sådan forventer folkene bag et nyt superledende motorprincip, at brint kan bruges til at køle systemet. Over de næste tre år, skal et 500 kW-system testes på jorden. Illustration: ASCEND

Det er grundlæggende opgave i projektet ASCEND (Advanced Superconducting and Cryogenic Experimental powertraiN Demonstrator), skal forsøge at løse.

Hvis et langdistancefly skal blive en realitet, så skal forholdet mellem vægt og de to faktorer energi og effekt, ned. Med andre ord skal brændstoffet indeholde så meget energi per kilogram som muligt og tilsvarende for den effekt, et motorsystem er i stand til at sende ud til propellerne.

To til tre gange bedre vægt/kW-forhold

Foreløbig forventer udviklerne hos Airbus, at det er muligt at reducere vægt/kW-forholdet to til tre gange i forhold til et konventionelt system og dermed ramme cirka 30 kW/kg for hele den elektriske del af systemet.

Det skal ske ved at gøre alle kabler og elmotor superledende samt bruge brint til at køle kontrolenheder.

Testenheden skal være på 500 kW og i første omgang stå på landjorden. Der er altså endnu ikke tale om om et fly:

»Med demonstrationsprojektet Ascend tilpasser vi jordbaserede kryogene og superledende teknologier til et fuldt elektrisk drivsystem for at bekræfte potentialet for et kommende fly,« forklarer Ludovic Ybanez, der er leder af Ascend-projektet.

Han understreger, at det er første gang i verden, at sådan en system opbygges.

Kombineres med brændselsceller

Næste skridt bliver så at kombinere en superledende motorenhed med et brintlager og el fremstillet via brændselsceller. På den måde kan brint altså både bruges som brændstof til brændselsceller og som kølemiddel til elektronikken og de superledende komponenter.

Airbus har tidligere arbejdet med flydende brint i projektet ZEROe, hvor brinten både skal bruges direkte i modificerede gasturbiner og via brændselsceller til produktion af el.

Det er ikke første gang, at der gøres forsøg med superledende effektelektronik og motorer. I et projekt kaldet Ecoswing, støttet af EU, arbejdede det kinesiske vindmøllefirma Envision, med base i Danmark, fra 2015 til 2019 med udvikling af en 3,6 MW superledende vindmøllegenerator.

Når det gælder fly med brint som brændstof, har det været afprøvet en del gange gennem flyhistorien. Lige nu er der få realistiske projekter i gang. Længst fremme er det britisk-amerikanske ZeroAvia, som forventer at have et mindre kommercielt fly klar i 2023.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Har vi fundet en naturlig kilde, hvor flydende brint springer?

Dette projekt flytter bare forureningen, fra et gigantisk energiforbrug, ned på jorden istedet for at hænge det under vingerne.

Brint, findes som bekendt ikke frit tilgængeligt på Jorden, men er altid kemisk bundet til noget andet, fx i H2O eller CH4. Det kræver enorme mængder energi at fremstille Brint og store tab at fremstille el af Brint.

Det er BEDRE for klimaet og miljøet at brænde olie i jetmotorer, end at smidde 75-85% af energien væk på Brint.

Men naturligvis er det sjovere for fabrikken og ingeniørerne at lege med Brint og superledning i fly.

  • 11
  • 46

Som det er nu, hvor over 95% af brint udvindes fra naturgas, vil jeg umiddelbart give Michael Fos(colo) ret.

Men, når teknologien er udviklet, burde den overvejende del af brint blive produceret via VE.

  • 16
  • 3

Hydrogenet må naturligvis komme fra fornybar energi og må komme ned på en pris tilsvarende naturgass i dag. Det vil ta noen år før vi er der, men på den annen side tar det også noen år å utvikle flyene og logistikken.

Jeg er 100 % sikker på at det går med brint fly som det er gået med brintbiler.

I sidste ende er det TCO der afgør hvad et flyselskab vælger og der kommer batteri drevne fly nok til at vinde. Og batteri drift kræver mindre vedligeholdelse end et fly med brændselscelle.

  • 10
  • 10

Foreløbig forventer udviklerne hos Airbus, at det er muligt at reducere vægt/kW-forholdet to til tre gange i forhold til et konventionelt system og dermed ramme cirka 30 kW/kg for hele den elektriske del af systemet.

Hvad består hele den elektriske del af? Det kan ikke være et batteri, fordi der er ingen tidsenhed i kW/kg og 2-3kg for et elbil størrelses batteri er også meget urealistisk.

Er det kun effekt elektronikken? hvilket nok er det aller letteste på hele flyet, så rørføringen af flydende print vil tage noget af gevinsten, hvis det skal føres rundt mellem tank, elektronik, motor og kablerne imellem dem.

Det bliver også spændene om superlederen leder dårligere end traditionelle materialer, når tanken og kølingen er ved at slippe op.

  • 3
  • 2

Michael, du plejer at være skarpere end det her.

At producere energi på mobile enheder sætter grænser for hvordan vi kan gøre det, og dermed hvor forureningsfrit det kan blive.

Strøm er 'vejen'. Strøm kan produceres på alle mulige måder, og det problem vi skal løse er, hvordan vi får strømmen hen hvor vi skal bruge den.

Hvis strøm er gratis, så er det lige meget om vi kun kan udnytte 5% af den med en teknologi som kan give os transport som ikke udleder CO2.

Og med de fremskridt der sker i øjeblikket mht. grøn energi, er det slet ikke umuligt at vi på et tidspunkt vil have et produktionsmæssigt overhead som vil gøre strøm tæt på gratis.

  • 14
  • 6

Og med de fremskridt der sker i øjeblikket mht. grøn energi, er det slet ikke umuligt at vi på et tidspunkt vil have et produktionsmæssigt overhead som vil gøre strøm tæt på gratis.

Uanset hvad, så vil investorer have pengene tilbage på deres investeringer også selvom det er grøn energi, så på en eller anden måde skal de investorer tjene penge på deres investeringer. Hvordan vil du sørge for at de kan tjene på deres investeringer, uden at der går skattekroner til dem?

  • 5
  • 4

"Den type flyvninger er i praksis umulige, hvis energien skal opbevares i batterier."

Super frisk melding der fra Bjørn Godske.

Batterier har nogle meget væsentlige fordele i forhold til brint og fuel cells i fly.

Airbus vælger alligevel imod alle odds at udvikle brintfly.

Det er brand ærgerligt for deres medarbejdere, ejere og kunder, men næppe noget større problem for kloden, da deres forkerte valg blot betyder at mere fremsynede virksomheder overtager markedet.

  • 7
  • 11

...det æg KAN IKKE stå selv på højkant !!

Hvis vi gør som vi plejer uden at teste grænserne får vi vel ikke meget udvikling.

Men det er også klart at der bliver mange fejlskud når man tester grænser.

  • 8
  • 1

Det gør ikke brint billigere, medmindre der gives store offentlige tilskud og man sløjfer alle afgifter på brint. I sidste ende er virkningsgraden meget dårlig med brint.

Det er jo et politisk problem. Hvis vi vil fortsætte med at flyve og samtidig reducere CO2 udledningen er vi nød til at indrette afgifterne så operatørene vælger en en grøn løsning. Der er ganske rigtig et enormt tab i produktionen af brint og igen i konverteringen til el, og i opbevaringen. Det stads har det med bare at difundere ud gennem metal væge. Men brint har også nogle fordele som ikke er uvæsentlige. Som ca 150 gange så høj energitæthed som de bedste batterier idag. Selv med en 60% virkningsgrad af fuel cells giver det 90 gange så høj ennergitæthed i forhold til batterier. Nuværende batterier kan bare ikke bruges i et fly der skal flyve lange distancer. Brint har også en mulighed for at støtte en yderligere udbygning af vedvarende energi. Vindmøller er idag den billigste måde at producere el på, men de producere som vinden blæser. Det betyder vi skal have en anselig overkapasitet hvis vi skal nærme os 100%. Den overkapasitet kan så passende bruges til at producere brint til fly, skibe og stål industri.

  • 8
  • 3

Som ca 150 gange så høj energitæthed

Nu kommer det an på hvordan man måler energitæthed. Benzin og diesel måler man normalt kWh pr liter, mens man ved brint måler pr kilo. En liter flydende brint indeholder omkring 2,3 kWh, så det er måske derfor man hellere vil bruge kilo som enhed og en kilo brint indeholder samme energi uanset tryk eller temperatur.

Men brint kunne med fordel bruges i den tunge industri, hvor man idag bruger kul eller naturgas til at varme op til de ønskede temperature. Højovne i stålindustrien er et godt eksempel, men også til fremstilling af cement og til produktion af rockwool. Der vil man slippe for energitabet i brændselcellen og man behøver muligvis ikke så højt tryk eller at gøre brinten flydende. Alene at gøre brint flydende kræver en masse ekstra energi, men ved at brænde brint i de produktioner udnytter man alle 33 kWh kilo 100 %.

Det største problem er vel egentlig at vores politikere for mange år siden besluttede at brint er fremtidens brændstof til transport.

  • 7
  • 3

Super frisk melding der fra Bjørn Godske.

Batterier har nogle meget væsentlige fordele i forhold til brint og fuel cells i fly.

Airbus vælger alligevel imod alle odds at udvikle brintfly.

Hvilke fordele snakker vi om her, bortset fra den kæmpe forskel i produktions prisen?

Jeg har lige hurtigt kikket rundt på specifikationerne på en Tesla og en Toyota Marai Brint bil.

Tesla 3 longrange: 480kg batteri til 568km EPA

Toyota Marai: Fuel cell 32kg, Tank fuld 30kg, batteri 45kg = 107kg til 646km EPA

Er sikker på at Toyotaen kræver flere ting, for at holde gang i brændselcellen end et "simpelt" batteri, som Teslaen er udstyret med, men vægtforskellen er stadig voldsom, især når der ganges med 1000, eller hvor meget der nu kræves for at montere løsningen i et fly.

Brint har den fordel, at man smider brandstof vægt væk i takt med at det bruges, hvor et batteri fly bærer rundt på mange ton dødvægt, i form af tomme batterier sidsts på ruten.

Ret mig gerne hvis jeg er lidt for hurtig til konklusioner.

  • 9
  • 1

Det er skægt at tænke over hvorfor man altid vælgerhelt specielle steder at anvende brint eller elektrofuels. Der er jo masser af steder hvor man kunne udskifte de eksisterende brændstoffer med brint uden særlige omkostninger.

Mine egne overvejelser går på, at det er fordi det bortleder opmæksomheden fra den ringere effektivitet. Erstattede du naturgassen til dit gasfyr med brint, ville de fleste nok kunne regne ud, at det svarede til en dyppekoger med 80 til 90% effektivitet. Dyppekogeren kunne køre på VE såvel som brinten kan fremstilles af VE.

Den eneste fordel jeg ser ved at lave el til brint er det billige lager, men det kræver at brinten kan bruges billigt som alternativ til el. Altså mest til opvarmning.

  • 2
  • 3

Hvor langt vil en kunne fly med et slikt batteri? En må også huske at batterier er dyre og at hydrogen vil bli billigere år for år frem til 2030 (billigere enn jetfuel).

Det vil kunne flyve langdistance. Men kan du ikke komme med de beregninger der viser at brint vil blive billigere end jetfuel, for de beregninger jeg har set siger noget helt andet, men måske investorerne er ligeglad med at tjene penge og bare ønsker at smide nogle penge ud af vinduet. Måske skal ingeniører og andre ansatte ved brint anlæggene arbejde gratis så vi kan få prisen på brint ned?

Men du er da velkommen til at komme med de beregninger, for indtil er der ingen der har ønsket at komme med dem.

Ser frem til batterier med 1 kWh per kg. Så langt er det intet som peker dit med dagens teknologier.

Ikke med dagens lithium-ion batterier, men med Solid-state batterier skulle det nemt kunne lade sig gøre og det er der hvor al udvikling sker lige nu inden for batteri teknologi.

  • 2
  • 5

Uanset hvad, så vil investorer have pengene tilbage på deres investeringer også selvom det er grøn energi, [...]

Ikke hvis de investorer er stater og regeringer.

Hospitaler og fængsler og folkeskolen og SU giver ikke 'pengene tilbage' på 'investeringen'. Ikke direkte i hvert fald, og derfor udenfor politisk målestok.

Hvis staten anerkender vigtigheden af grøn omstilling, så vil den bruge ressourcer på at få det gjort, uanset [fraværet af] det rent monetære afkast.

  • 8
  • 0

Et tilbagevendende argument fra VE segmentet, er påstanden om at strømme bliver "gratis" hvis vi bygger nok Vindmøller og Solceller. Så kan vi godt accepterer et tab på 75-80% til vores eksotiske løsninger.

Strømmen bliver aldrig gratis.

VE skal bygges, vedligholdes, rives ned, gentag. Det bliver aldrig gratis.

Tværtimod bliver forretningen for VE dårligere og dårliger, desto mere VE vi bygger.

VE er billigt, men ustabilt, og skal derfor have back-up, og den betales af forbrugerne som i de lande med VE betaler den højeste pris af alle. Nogen her påpeger altid, at el prisen for industrien er lav, men det skyldes at privatforbrugeren har fået lov at hænge på alle mer-omkostningerne til VE i el-nettet. Privat kunderne giver mao statstøtte til industrien, uden at få det at vide.

VE giver enorme udfordinger, med over- og under-produktion, som vi så løser med et utal af fantasifulde projekter, som kabler til fjerne naboer, lager løsninger med op til 85% tab, hurtigstartende gasturbiner, gæring af dyrelort til biogas, osv

VE fylder afsindigt meget, sammenlignet med atomkraft, ca 1000 gange så meget.

Hvordan kan det være vi er villige til at ofre enorme naturområder til VE, når vi kan nøjes med at dække hele Danmarks samlede energibehov (el, varme,industri, transport etc) fra 10-15 atomkraftværker på et samlet areal af 1-2 kvadrat kilometer.

  • 7
  • 16

Men du er da velkommen til at komme med de beregninger, for indtil er der ingen der har ønsket at komme med dem.

Ser frem til batterier med 1 kWh per kg. Så langt er det intet som peker dit med dagens teknologier.

Ikke med dagens lithium-ion batterier, men med Solid-state batterier skulle det nemt kunne lade sig gøre og det er der hvor al udvikling sker lige nu inden for batteri teknologi.

Om en tar et fly med en kapasitet som Boeing 737 og videre antar at et elfly vil være dobbelt så effektivt med batteri i forhold til jetfuel (mer effektive motorer, bedre aerodynamikk) så får en følgende: 22 tonn jetfuel estattes av 22 tonn batterier som gir 22.000 kWh som vi omregner til 44.000 kWh. 22 tonn jetfuel har et energiinnhold på ca 264.000 kWh. Elflyet få altså en rekkevidde på 16,6% av Boeing 737 (44.000/264.000), altså ca 1.100 km. Det er langt fra langdistanse! En kunne fordoble batterivekten og ville da få ca 2.200 km og fortsatt langt fra langdstanse. En slik rekkevidde vil imidlertid dekke en stor prosentdel av all flyvning (bortsett fra masse unødvendig langdistanse).

Hydrogen regnes å koste ca 1,5$ per kg rundt 2030, altså ca ca 28 øre per kWh. Dette kan sammenlignes med ca 37 øre per kWh for jetfuel i dag.

Jeg vil foreslå at du oppdaterer deg med hensyn til antatt fremtidig prisutvikling for fornybart hydrogen. Faststoffbatterier vil nok bli mer energitette, men at de skal bli opp til seks ganger mer energitette enn dagens beste kommersielle batterier (se Teslas batterier) er ikke noe jeg ikke har fått med meg! Teslas batterier ligger nå på ca 0,17 kWh per kg og Eviations elfly (som er verdens mest avanserte elfly under utvikling) ligger på 0,27 kWh/kg.

  • 9
  • 1

Har du også husket at se på vægten af bilerne og husk på at Tesla model 3 lr har 2 motorer, for Teslaen er lettere end Toyota Mirai.

Det er med vilje at jeg fandt vægten kun på selve lageret hvor energien ligger, fordi resten i bilen kan i princippet være ens, mellem en Batteri og en Brint bil.

Begge biler vejer tæt på 2 ton, især en model S og jeg formoder at alt der får bilen til at køre, vejer under halvdelen af bilens vægt. Vægten af hele bilen forvirerer derfor i regnestykket, da de 2 biler har forskellige vægt af materialer i chassis, batteri, motor antal, kabine materialer og fysiske størrelser.

Toyotaen kan måske smide 200kg vægt, hvis den får et alu chassis og deres solidstate batteri, så den kommer mere teknologisk på højde med et Tesla chassis, men alt det har i princippet meget lidt med batteri vs fuelcell at gøre.

Husk også at Toyotaen har en 80km længere EPA, så Tesla 3 skal have omkring 50kg ekstra batteri med, for at matche samme rækkevide, hvilket ikke just hjælper på det tidligere regnskab.

  • 4
  • 4

Faststoffbatterier vil nok bli mer energitette, men at de skal bli opp til seks ganger mer energitette enn dagens beste kommersielle batterier (se Teslas batterier) er ikke noe jeg ikke har fått med meg! Teslas batterier ligger nå på ca 0,17 kWh per kg og Eviations elfly (som er verdens mest avanserte elfly under utvikling) ligger på 0,27 kWh/kg.

Jeg troede ellers at de fleste på Ing var nogenlunde veluddannede, men jeg kan se at ikke alle ved at man måler et batteries energi tæthed på celle niveau. Så de celler Tesla benytter idag har en energi tæthed på 250 Wh pr kilo, noget enhver ingeniør burde vide, når selv en stor del af lægfolk ved det. 400 Wh kilo er iøvrigt et tal som både Airbus og Boeing står bag og hvad der forsøg med batteri drevne fly viser. 1 kWh kilo til langdistance er fordi et fly uanset brændstof, bruger mest energi ved start og landing, når de først når flyehøjden bruges mindre energi.

  • 0
  • 6

Min Citroen C5 hybrid bil skulle have 13 kWh batteri kapacitet, som skulle række til 70 km med moderat hastighed - men i virkligheden kun ca 40km - med "blød hat kørsel". Så hvordan et 300 tons fly skal kunne flyve på et 300 kWh batteri, har jeg svært ved at forstå. Marksføringensafdelingen har ikke talt med ingeniørerne. Det er ikke blevet QA inden publicering.

mvh

Torben Nielsen

  • 2
  • 1

Det er egentlig ret simpelt hvorfor det er flydende brint man arbejder med, det skyldes ganske enkelt at desto mere eksotisk og tåbelige projekterne er, desto stører tilskud bliver der bevilliget fra politikere som lever i en fjern drømmeverden.

De brændsler som er på gasform ved almindelige tryk og temperaturer bør fortrinsvis fremføres i ledninger, grænsen går omkring propan og butan, alt som er mere krævende er dumt at sigte efter.

En proffessionel lastbilchauffør må ikke køre rundt med 5kg uskyldig ilt eller butan i en trykflaske uden speciel uddannelse og certifikat, og så drømmer enkelte mennesker om at der slal køre en flåde af biler rundt med 18 årige vilde drenge i biler med brinttanke, det er rent galimatisen, og det vil utvivlsomt koste menneskeliv.

  • 6
  • 3

Jeg troede ellers at de fleste på Ing var nogenlunde veluddannede, men jeg kan se at ikke alle ved at man måler et batteries energi tæthed på celle niveau.

Det du skriver her er på mange måter riktig (når vi fokuserer på teknologien), men i den sammenhengen vi diskuterer her, bli dette poenget litt komisk av to grunner: 1) Vekt er svært kritisk for fly og en må derfor se på batteriets totalvekt (det hjelper ikke at det på cellenivå er bra om cellen må kles med bly) og 2) Her i denne diskusjone holdes batterifly opp mot hydrogenfly. Om vi på samme måte skulle se bort fra hydrogenets innpakning (godt isolerte tanker med en viss styrke), så ville jo hydrogenfly være fantastiske da drivstoffet veier nesten en tredjedel av jetfuel (per kWh). Inkludert tanker har hydrogen høyere energitetthet enn jetfuel.

Du tenker kanskje på langdistansefly som går i bane rundt jorden der hovedjobben er å få flyet opp i riktig høyde (ca 100 km) og fart (ca 8.000 m/s). Når en har kommet så langt behøves ikke mer energi. For en Boeing 737 er bildet et litt annet, her bruker en ca 2,5 ganger mer effekt (enn ved marsfart) de første 15 minuttene opp til marsjhøyde. Om vi antar at elflyet har en rekkevidde på 1.630 km så vil oppstigningen ta ca 25% av batteriets energi.

Om flyreisen er ca 300 km, brukes det meste av energien til oppstigningen (ingen horisontal fase).

  • 7
  • 0

Min Citroen C5 hybrid bil skulle have 13 kWh batteri kapacitet, som skulle række til 70 km med moderat hastighed - men i virkligheden kun ca 40km - med "blød hat kørsel". Så hvordan et 300 tons fly skal kunne flyve på et 300 kWh batteri, har jeg svært ved at forstå.

Et fly der flyver fra København til New York skal bruge omkring 40 tons brændstof, så man kan teoretisk putte 40 tons batterier i et fly, dog vil flyet være for tungt ved landing. Men ved at reducere batteriernes vægt med 15-18 tons og stadigvæk have samme mængde energi, eller mere, så kan det lande sikkert. Hvis for eksempel flyet med de 40 tons brændstof er nødt til at lave en nødlanding lige efter start, så er flyet nødt til at dumpe noget af det brændstof det har med, så det kan lave en sikker landing. Det store problem er faktisk vægten ved landing hvor nogle få tons for meget vægt kan være fatal. Derfor er det faktisk også et problem hvis der er mange svært overvægtige med et fly, for normalt går selskaberne ud fra en gennemsnitlig vægt pr passager. Så flyets total vægt ved landing er sådan set det afgørende

  • 0
  • 2

Det du sier er altså at om et elfly har batterier med ca dobbelt så høy energitetthet som jetfuel (altså ca 15 kWh/kg) , så vil et langdistanse elfly fungere.

Det er da dejligt at høre fra en der ved væsentlig bedre besked om elfly og har endnu bedre erfaring med elfly end ingeniørerne hos Boeing og Airbus, gad vide hvad ingeniørerne hos de selskaber egentlig får løn for, for de kan uden problemer erstattes af dig.

Men et enkelt lille spørgsmål. Hvor meget af energien i jet-fuel bruges til fremdrift af flyet og hvor meget går til spilde som varme energi? Det burde være et meget enkelt spørgsmål når du nu ved så meget mere end ingeniørerne hos Boeing og Airbus.

  • 1
  • 6

Flemming Frøkjær

Vægt er den begrænsende faktor for fly. Pladsen er ikke lige så stort et problem.

300 mennesker vejer 25 ton med bagage og skal bruge 130 kubikmeter kabine plads.

I et batterifly fylder batterierne ikke rigtigt noget, hvis der er tale om strukturelle batterier og den strukturelle styrke eliminerer 1/3 af deres egenvægt.

Vægten af brint er ikke begrænset til brændstoffet. Du skal medregne tankenes vægt og den vægt som flyets krop skal have for at kunne indeholde tankene.

Derudover er det da skønt at brint har en høj energidensitet, men der skal rigtigt meget hardware til at omdanne brinten til strøm. Pt. er de bedste fuelcells på 70% conversion efficiency, men det kommer de ikke til at være i fly, da luften skal trækkes ind og forvarmes.

Hvis et brintfly skal være miljøforsvarligt, så skal det pinedød konvertere vandet til hagl, der daler ned, da contrails er hovedbidraget til fly traffikkens klimabelastning og hvert kilo brint bliver til 9 kilo vanddamp.

Al ekstra vægt skal du kunne lette med og lande med og det betinger yderligere ekstra vægt.

Hvis du vil nå op i højere luftlag, hvor luftmodstanden er lav, så skal du kravle derop.

Derudover er overfladearealet og frontal arealet ikke uden betydning.

Det er bare ikke logisk at bruge brint til fly.

  • 0
  • 4

Men et enkelt lille spørgsmål. Hvor meget af energien i jet-fuel bruges til fremdrift af flyet og hvor meget går til spilde som varme energi? Det burde være et meget enkelt spørgsmål når du nu ved så meget mere end ingeniørerne hos Boeing og Airbus.

At jeg vet mer enn ingeniørene hos Boeing og Airbus, er din påstand. Jeg har aldri hevdet det!

Dagens beste turbofanmotorer har en effektivitet i området 38 til 43%. Det meste av tapene er varmetap. De største motorene er mer effektive enn de mindre.

Rolls-Royce regner med å komme opp i ca 50% virkningsgrad på deres Ultrafan-motorer om få år.

  • 6
  • 0

I et batterifly fylder batterierne ikke rigtigt noget, hvis der er tale om strukturelle batterier og den strukturelle styrke eliminerer 1/3 af deres egenvægt.

Det er så godt nok noget af et science fiction fly du har konstrueret der...

Først skal alt det der med "strukturelle batterier" lige bringes til at virke.

De fleste PR-meddelelser glemmer at nævne at kravene til elektrolytten i et batteri er diametralt modsat alle anvendelser af ordet "strukturelt" indenfor mekanisk design.

Dernæst skal man finde en måde at lave dem på, så de er lige så sikre som den alu/honeycomb konstruktion der anvendes idag.

Endelig skal der findes en løsning på at lave både selve batterierne og samlingerne imellem dem stærke nok til at kunne klare den expansion som trykforskellen medfører.

Og når det så er på plads, skal de gøres billige nok.

Ingen af delene er trivielle opgaver og det er på ingen måde vist at det overhovedet kan lade sig gøre.

Det ville være kanonsmart hvis det kunne, men pt. taler vi ren ønsketænkning.

  • 11
  • 0

Ketill

Hydrogen regnes å koste ca 1,5$ per kg rundt 2030, altså ca ca 28 øre per kWh. Dette kan sammenlignes med ca 37 øre per kWh for jetfuel i dag.

Gennemsnitsprisen globalt sidste uge var $560/ton ifølge IATA eller 3344DKK. Omregnet til dine ca. 37øre per kWh, så skulle jet fuel per kilo indeholde 9040kWh.

De 28øre per kWh passer derimod på en prik, så lige pt. er kWh prisen for dagens gennemsnitspris på hydrogen og jet fuel identisk.

Når du skriver ca 1,5$ per kg rundt 2030, så bunder det nok i en forventning om prisen på hydrogen fra vedvarende energi, og det er absolut i den høje ende af det realistiske i 2030.

Uanset prisen på brint, så kommer det dog ikke til at gøre brint realistisk til fly.

  • 0
  • 1

John Johansen

Dét er da alligevel en virkelig flot virkningsgrad, for en forbrændingsmotor.

Det er målt ved havniveau.

De har dog løst en af de kæmpestore problemstillinger og har nu mulighed for at indstille bladene i motorerne.

De bedste motorer i dag flyver langt under kabinens ceiling height, fordi der er et economic ceiling height, hvor man finder et kompromis mellem højere luftmodstand lavere nede imod at optimere motorernes effektivitet.

  • 0
  • 0

Ketill

Dagens beste turbofanmotorer har en effektivitet i området 38 til 43%. Det meste av tapene er varmetap. De største motorene er mer effektive enn de mindre.

Kun i uger med to torsdage.

Du er skibs ingeniør, så du må altså kunne indse, at de her motorer måles på deres peak performance ved havniveau.

Gode motorers gennemsnitlige effektivitet er 30% uanset at du kunne stille dem på jorden og finde deres maksimale effektivitet, der nok ville være 38-43%.

  • 1
  • 2

Ketill

Jeg vil foreslå at du oppdaterer deg med hensyn til antatt fremtidig prisutvikling for fornybart hydrogen. Faststoffbatterier vil nok bli mer energitette, men at de skal bli opp til seks ganger mer energitette enn dagens beste kommersielle batterier (se Teslas batterier) er ikke noe jeg ikke har fått med meg! Teslas batterier ligger nå på ca 0,17 kWh per kg og Eviations elfly (som er verdens mest avanserte elfly under utvikling) ligger på 0,27 kWh/kg.

Et Tesla 2170 batteri ligger på 270Wh/kg omregnet til kWh per kilo er det 0.27kWh/kg. Ca. 1/3 af det ville indgå med strukturel styrke.

Et Tesla 4680 Roadrunner batteri ligger pt. på 375Wh/kg, men forventes snart over 400Wh/kg.

Specialist batterier fra Amprius ligger på 500Wh/kg, men har ikke strukturel styrke, så er i praksis dårligere end Tesla Roadrunner.

For alle batterier gælder det at de sparer volumen og dermed overflade areal og frontareal, og at elmotorer vejer meget lidt samt kan bruges med force vectoring og gimbal til at styre fly og iøvrigt som i tilfældet med Eviations elfly også kan placeres, hvor flyet ellers ville trække mest turbulens med sig.

Der er iøvrigt ingen som ved om solid state batterier nogensinde bliver de mest energitætte batterier - indtil videre er det aldrig lykkedes at vippe klassiske lithium ion batterier af tronen og der er masser af forbedringer på vej til de klassiske lithium ion batterier.

Quantumscape, der kortvarigt var mere værd på børsen end Vestas nogensinde har været, påstår ringere densitet end Tesla Roadrunner og kan ikke bruges som strukturelle batterier.

  • 1
  • 1

Et Tesla 2170 batteri ligger på 270Wh/kg omregnet til kWh per kilo er det 0.27kWh/kg. Ca. 1/3 af det ville indgå med strukturel styrke.

Et Tesla 4680 Roadrunner batteri ligger pt. på 375Wh/kg, men forventes snart over 400Wh/kg.

Specialist batterier fra Amprius ligger på 500Wh/kg, men har ikke strukturel styrke, så er i praksis dårligere end Tesla Roadrunner.

Det er altsammen fine data. Tak for dem.

Men, første seriøse brintfly-prototype kommer sikkert først om ~5 år.

Første produktionsmodel nok 5 år senere.

Dét betyder, naturligvis, yderligere 10 års udvikling på batterier.

Flere firmaer forventer at ramme markedet med solid state-batterier indenfor 5 år. Med kapacitet på over 1 kW/Liter.

Jeg tror ikke brint reelt har mange chancer indenfor luftfart.

  • 3
  • 1

Gode motorers gennemsnitlige effektivitet er 30% uanset at du kunne stille dem på jorden og finde deres maksimale effektivitet, der nok ville være 38-43%.

Min forståelse er at dette er virkningsgrad ved marsfart i optimal høyde. Corcorde's Olympus-motor lå på 40% ved marsjfart (litt over Mach 2).

Fra Wikipedias artikkel om Turbofan:

"Current Rolls-Royce engines have a 72–82% propulsive efficiency and 42–49% thermal efficiency for a 0.63–0.49 lb/lbf/h (64,000–50,000 g/kN/h) TSFC at Mach 0.8, and aim for theoretical limits of 95% for open rotor propulsive efficiency and 60% for thermal efficiency with stoichiometric turbine entry temperature and 80:1 overall pressure ratio for a 0.35 lb/lbf/h (36,000 g/kN/h) TSFC".

Samlet virkningsgrad er propusjonsvirkningsgrad x termisk. For R-R's beste motorer ligger virkningsgraden i dag på 0,82 x 0,49 = 40,2% ved Mach 0,8 som er ca marsfart (ca 850 km/t) i følge denne artikkelen. R-R forventer en termisk virkningsgrad på 60% for sin Ultrafan-motor og samlet virkningsgrad 50%.

Da de fleste fly bruker mesteparten av sin tid ved marsjfart og fokus i denne diskusjonen er langdistanse, finner jeg det naturlig at virkningsgrad ved marsfart er mest relevant i denne sammenhengen.

  • 2
  • 0

Læs lige denne artikel: "Brint hører ikke hjemme i biler" https://ing.dk/indhold/153526

Ifølge artiklen får man længere rækkevidde, hvis man benytter komprimeret luft frem for brint, selv med brændselscelle.

Citat:

Laver man brint og brænder den af i en forbrændingsmotor rækker energien til 22 km.

Laver man brint og bruger den i en elbil med brændselscelle kører man 42 km.

Laves der trykluft af strømmen og bruges den i en trykluft drevet bil er resultatet 46 km.

Bruger man strømmen til at lade Li-ion batterier op i en elbil kan man køre hele 133 km.

citat slut.

Og et helt andet problem med brint kan man læse om i selv samme avis: https://ing.dk/artikel/efterforskning-laek... Hvis det sker i et fly, er der kun en vej og det er ned. Så hedder det ikke længere brand i motor, så hedder det flyet styrtede på grund af eksplosion.

  • 3
  • 1

Det må alt andet lige være mindre farligt at havarere med et batteridrevet fly end med et fuel- eller brint-fly.

  • 0
  • 1

PHK

Det er så godt nok noget af et science fiction fly du har konstrueret der...

Først skal alt det der med "strukturelle batterier" lige bringes til at virke.

De fleste PR-meddelelser glemmer at nævne at kravene til elektrolytten i et batteri er diametralt modsat alle anvendelser af ordet "strukturelt" indenfor mekanisk design.

Dernæst skal man finde en måde at lave dem på, så de er lige så sikre som den alu/honeycomb konstruktion der anvendes idag.

Endelig skal der findes en løsning på at lave både selve batterierne og samlingerne imellem dem stærke nok til at kunne klare den expansion som trykforskellen medfører.

Og når det så er på plads, skal de gøres billige nok.

Ingen af delene er trivielle opgaver og det er på ingen måde vist at det overhovedet kan lade sig gøre.

Det ville være kanonsmart hvis det kunne, men pt. taler vi ren ønsketænkning.

Du har muligvist set battery day, og er derfor klar over at Tesla nu også overgår til structural battery technology.

Elektrolytter forbedres hele tiden. Opgaven er at holde batterierne i en stabil termisk zone. Det gøres ved at holde dem indenfor fuselagen.

Jeg ser slet ikke de problemstillinger du ser omkring expansion og kontraktion.

Strukturelle batterier kommer da aldrig nogensinde til at erstatte alu/honeycomb - tværtimod kommer strukturelle batterier til at samvirke med alu/honeycomb. Det er derfor jeg anslår at ca. 1/3 af af batteriernes vægt udbalanceres af at man sparer lagtykkelse på honey comb.

Batterierne må koste 15.000/kg, så lige pt. er udfordringen egentligt mest at nå over 1000Wh/kg.

  • 0
  • 2

De er jo indenfor fuselagen. Du har skam brug for den varme de udvikler, der er sgu koldt udenfor.

Ideelt så skulle inpakningen rundt battericellene være en del av flystrukturen tilsvarende som det er for jetfuel der drivstoffet ligger inne i strukturen (ingen egne tanker rundt). Batterier bør være tempererte så da blir det vanskelig om de er omgitt av materialer som igjen er utsatt for kald vind (850 km/t) og -40 grader!

Lett å forstå at jetfuel som ligger i vingene må være fri for vann!

  • 1
  • 0

Harry Jessen

Hvis vi bruger din logik så skal et brint drevet fly medbringe omkring 261.000 liter brint. Nu gad jeg godt vide hvor du vil opbevare al den brint i et fly, for det fylder over 5 gange mere end jet-fuel.

7 gange hvis du bruger en worst case sammenligning med indholdet i en Mirai tank og så bliver tanken til en Dreamliner 915.000L. 9.5kWh/L jet fuel uden at regne vægt af tank med og 1.35kWh/L også uden at regne vægten af en Mirai tank med. Mirai tanken vejer 87.5kg, så 1886Wh/kg.

Hvis vi antager at Toyota ansætter dårlige ingeniører og Airbus etc. kan gøre det bedre, så går grænsen ved 0.0763 g/cm3, så et kilo flydende hydrogen fylder her på kloden mindst 15L og indeholder højst 2.2kWh, så hvis vi lod som om tanken ikke behøvedes, så ville en brint dreamliner tank fylde 561.000L.

Dit venlige bedst guess på over 5 gange mere volumen end jet-fuel er såvidt jeg kan overskue ikke realistisk, da man aldrig kommer til at kunne få godkendt decideret letvægtstanke.

Dreamlinerens brint arvtager ville således blive et enormt blended body fly.

Hedengangne Amminex havde Mg(NH3)6Cl2 med anvendelig brint densitet til fly uden behov for tryktanke, men såvidt jeg kan se så er brint teknologi i Airbus sysselsætning hvor det ikke er meningen at brugbare løsninger skal opstå.

  • 1
  • 2

Ketill

Ideelt så skulle inpakningen rundt battericellene være en del av flystrukturen tilsvarende som det er for jetfuel der drivstoffet ligger inne i strukturen (ingen egne tanker rundt). Batterier bør være tempererte så da blir det vanskelig om de er omgitt av materialer som igjen er utsatt for kald vind (850 km/t) og -40 grader!

Lett å forstå at jetfuel som ligger i vingene må være fri for vann!

Dels er der betydeligt koldere, hvor de fleste fly flyver og dels, så vil batteripakkerne aldrig blive udsat for hverken tryk eller kuldepåvirkninger udefra.

Der er pumper og oliefyr til at flytte kold jetfuel rundt efter behov.

Hovedårsagen til at man ofrer aerodynamik for at kunne have tanke i vingerne er at ved take off er stresspåvirkningen mindre når massen ligger direkte ovenover der hvor lift genereres. Det er bare een mere klumpet arv fra et gammelt koncept på vej til at blive permanent grounded.

Nå flyet er i luften er præferencen at tømme tankene i vingerne hurtigst, men på hele turen betales prisen for suboptimale tykke vinger.

  • 0
  • 5

On two- and four-engine airplanes, center tank fuel and auxiliary tank fuel are generally used first. Once these tanks are empty, fuel is used from the wing tanks.

Hvis en ser på et langdistansefly som Airbus 380 så er MTO 575 tonn og maks drivstoff 253 tonn. Til og begynne med må altså vingene bære opp mot 575 tonn og på slutten ca 322 tonn. For å minske dreiemomentet fra vingenes bæring av flyet inne ved roten av vingene, vil en holde på drivstoffet i vingene lengst mulig for å redusere dette dreiemomentet mest mulig (ca det samme som dine referanser sier). Vekten av drivstoffet bidrar til å senke påkjenningen/spenningene over vingen og inne ved skroget.

For kortdistansefly er dette av liten betydning da drivstoffet utgjør en mye mindre andel av MTO.

Mye vekt ute på vingene gir flyet større treghet med hensyn til retningsendring, noe som er uønsket for kampfly.

  • 4
  • 0

Ketill

Naturligvis vil batteriene utsettes for kulde når de ligger i vingene. Dine utledninger om drivstoffets positive virkning i vingene er korrekte, men har lite å gjøre med hva vi diskuterer her!

Der er ingen grund til at placere batterier i vingerne på et blended body fly.

Drivstoffernes placering er da super væsentlig når du vil argumentere for brintfly.

Sammenlignet med eksisterende fly, så skal et brintfly bruge 7 gange mere plads til brændstoffet, hvis der er tale om Mirai performance og minimum 5 gange mere plads hvis man bruger flydende brint.

  • 0
  • 2

Sammenlignet med eksisterende fly, så skal et brintfly bruge 7 gange mere plads til brændstoffet, hvis der er tale om Mirai performance og minimum 5 gange mere plads hvis man bruger flydende brint.

Komprimert hydrogen er ingen løsning for passasjerfly (unntatt små fly med kort rekkevidde). Med flytende hydrogen er det det vanlig å regne at en behøver 4 ganger mer volum (inkludert tankene). Tallet 4 er gjerne ikke helt presist.

  • 3
  • 0

Det gør man før en nødlanding, ja. Men flydende brændstof er nu en med rette meget frygtet faktor ved havarier.

En passasjer tok med seg en liter med bensin i bagasjehyllen. Flasken lekket og et lite batteri like ved gav fra seg en gnist like etter en litt hard landing. Resultat i følge Wikipedia:

"14 passengers were seriously injured, while another 14 suffered minor injuries from the blast. Most of the injured passengers suffered burns. One of the passengers with serious injuries died 47 days after the accident".

Flyskroget ble fullstendig ødelagt

Et annet tilfelle var eksplosjon i venstre motor på rullebanen i full fart (avgang) og som medførte store drivstofflekkasjer (1985 B737 Manchester). Flyet forlot rullebanen, men det var kraftig vind fra venstre. 55 mennesker av 131 døde grunnet gassforgiftning. Passajerene hadde problemer med å komme seg ut av flyet og industrien lærte mye av denne ulykken.

  • 1
  • 0

Ketill

Komprimert hydrogen er ingen løsning for passasjerfly (unntatt små fly med kort rekkevidde). Med flytende hydrogen er det det vanlig å regne at en behøver 4 ganger mer volum (inkludert tankene). Tallet 4 er gjerne ikke helt presist.

Jeg har også set IATA rapporten, der citerer en Phd. afhandling fra 2009, for de x4volumen til brint tanke.

Normalt trumfer rapport skøn ikke fysikkens love.

Vi ved nøjagtigt, hvor kompakt jet fuel er og også nøjagtigt hvor kompakt flydende hydrogen er og vi ved også helt præcist hvad energi indholdet er.

Jeg lavede regnestykket super venligt overfor hydrogen ved komplet at ekskludere vægten af tanken og komplet ekskludere vægten af den ekstra flykrop udenom tankene.

Den sandsynlige forklaring på at IATA og den Phd. studerende vurderer at volumen kun behøver at være x4 må være at de sammenligner mellem 2009 standard fly og 2035 standard brintfly med blended body og drømmemotorer eller fuelcell + elektriske motorer.

4 x Dreamliner tank størrelse giver 130.000 x 4 = 520.000L

For at citere mig selv. Et kilo flydende hydrogen fylder her på kloden mindst 15L og indeholder højst 2.2kWh, så hvis vi lod som om tanken ikke behøvedes, så ville en brint dreamliner tank fylde 561.000L.

Brint er 2.75gange lettere end jet fuel, så hvis din ofte gentagne påstand om at brintfly bliver lettere end fly med jetfuel, så må tanken og en ekstra fuselage maksimalt veje 103Ton - (103Ton/2.75) = 65.5Ton.

Det giver per kubikmeter flydende brint 117kilo tilrådighed for at bygge en tank.

Til sammenligning, så er Mirai tanken 122 liter og vejer med 82.5kilo tom.

Kan vi ikke være enige om at brint med 100% sikkerhed vejer mere per kWh inclusiv tank og ekstra flykrop end jet fuel?

  • 1
  • 4

Det giver per kubikmeter flydende brint 117kilo tilrådighed for at bygge en tank.

Til sammenligning, så er Mirai tanken 122 liter og vejer med 82.5kilo tom.

Kan vi ikke være enige om at brint med 100% sikkerhed vejer mere per kWh inclusiv tank og ekstra flykrop end jet fuel?

Der skal 591 kubikmeter brint til at matche 130 kubikmeter jet fuel. Teoretisk er det muligt at fylde flydende brint på med 2.2kWh per liter og dermed have 67kg brint per kubikmeter indhold.

Hvis der var tale om Mirai performance, så vejer tanken 82.5kilo per 5kg brint, så for 67kg og 2200kWh ville tanken med Mirai performance veje 1105kg per kubikmeter svarende 1.877Wh/kg og 653.000kilo fuel inklusiv tank.

Efter en tur igennem en fuelcell med 70% effektivitet, så har du 1.312Wh/kg.

Per ton landingsvægt, så bruger man rule of thumb 4% mere brændstof per time, så der skal godt nok hekses en del for at få samme rækkevidde som en Dreamliner eller bare en nu hedengangen A380, der jo faktisk er et mindre fly selvom der er plads til dobbelt så mange passagerer.

Her og nu er Synfuels mulig til ethvert fly og på ret kort sigt er blended body mulig og nu har Rolls Royce lige lanceret mere effektive motorer. Det er altså muligt at designe fly med lavere vægt og længere rækkevidde samt derfor reduceret miljøbelastning.

Hvad i hele hule helvede får Airbus til at ignorere batterier og Synfuels og kaste sig hovedkulds ind i at løse problemer i et negativt løsningsrum?

  • 0
  • 4

il sammenligning, så er Mirai tanken 122 liter og vejer med 82.5kilo tom.

Kan vi ikke være enige om at brint med 100% sikkerhed vejer mere per kWh inclusiv tank og ekstra flykrop end jet fuel?

Hvordan kan du sammenligne en tank som må klare 1.000 bar trykk (normalt trykk 700 bar i Toyota Mirai) og en tank for fly og flytende hydrogen der trykket er opp til 3 bar?

En tank for flytende hydrogen har to vegger med vakuum i mellom i form av perlite som veier 100 kg/m3. Om hele flykroppen på en Airbus 350 900 (ytre diameter 5,9 m og 66,8 m lang) brukes til hydrogen (ca 596.000 liter), så måtte flykroppen forlenges med 24 meter. Mengden av perlite vil da være ca 5 tonn for denne tanken om tykkelsen er 10 cm. De to veggene behøver ingen styrke (de kan være i prinsippet være myke) så lenge de er tette og isolasjonen ikke komprimeres av et overtrykk på opp mot 3 bar. I flyet vil det være en tredje vegg rundt tanken, nemlig skroget som vil sørge for mekanisk styrke.

Den av meg mye omtalte Cryoplane report fra 2004 (Final report) har kommet fram til at et langdistansefly (8.600 km til 13.300 km i følge Wikipedia) vil ha en økning på 15% på OEW (operating empty weight) og minus 15% på MTOW (maximum take off weight). For Airbus 350 900 vil en altså gå fra 142 tonn til 177,5 tonn (OEW) og fra 280 til 238 tonn for maksvekt (jetfuelkapsitet er 141.000 liter eller 110,5 tonn).

Så jeg kan overhodet ikke være enig med deg om at hydrogen veier "mere per kWh inclusiv tank og ekstra flykrop end jet fuel"!

Om hydrogenversjon av A350 får en øket diameter på ca 60 cm så vil det bety et ekstra sete (fra 9 til 10 seter på tverrs) som igjen betyr at en får ca 5 meter mer til hydrogentanker. Øket volum tilsier en redusert lengde fra 24 m til 18,4 som går ned til ca 12,4 m når de 5 ovennevnte meter også tas med. Her skal legges til at Airbus 350 1000 er nøyaktig 7 meter lengre enn 900.

Et langdistansefly bør nok også bruke plassen under taket i hele flyets lengde til tanker.

Cryoplane-prosjektet angir 9% større drivstoffforbruk (målt i kWh) som jeg ikke har innregnet.

Nedenfor er referanse til kortfattet beskrivelse av det Cryoplane-prosjekt over to år og ca 80 mannår kom frem. De fleste aspekter er med ned til rør og ventiler for hydrogenet i flyet!

fzt.haw-hamburg.de/pers/Scholz/dglr/hh/text_2004_02_26_Cryoplane.pdf

Også nøye diskusjon av klimapavirkning og sikkerhet!

  • 4
  • 0

Et kilo flydende brint bliver til 11.2 kubikmeter, dumpningen skal derfor retningsbestemmes og foregå med 100% sikkerhed for at du ikke lige får lavet en Columbia.

I et fly er belastningerne på batterierne meget små i forhold til i biler og man har råd til at teste meget grundigt, så risikoen for brand er yderst minimal.

En flymotor kan flytte 1 ton luft i sekundet, så i fri luft skulle der gerne være plads til ½t i sekundet, hvis flere dyser bruges. 150t brændstof skulle så kunne dumpes iløbet af 300 sekunder = 5 minutter og måske enda give et ekstra skub, til at holde flyet oppe længere.

Rumfærgen Columbia, hvis det er den du mener, medbringer sin egen ilt, så hvis der er hul i tankene kan de ikke slukkes ved at kvæle ilden, som Brint alene burde kunne.

Boeing 787 havde en Li ion brand, heldigvis var det bare et forbrugsbatteri og ikke selve fremdriften, så man kan slå batteriet fra og lade det brænde ud, samtidigt med at man håber at andet ikke tager skade. Et fremdrifts batteri på 150t er en helt anden sag, selvom det er opdelt i 100 enheder eller lignende, er det stadig noget voldsomt noget, hvis der går ild i sådan et. De få Tesla brande vi har haft, har vist at det mildest talt er umuligt at slukke branden, kvælende gas, vand, skum osv. ser kun ud til at forhindre branden i at spræde sig til andre celler midlertidigt, det kan ikke slukke branden kun forsinke den. At skille batterierne fra hinanden i store brandsikre rum, virker ikke til at være en brugbar løsning i et fly, da vægt allerede er et problem.

  • 1
  • 0

Ketill

Om hydrogenversjon av A350 får en øket diameter på ca 60 cm så vil det bety et ekstra sete (fra 9 til 10 seter på tverrs) som igjen betyr at en får ca 5 meter mer til hydrogentanker. Øket volum tilsier en redusert lengde fra 24 m til 18,4 som går ned til ca 12,4 m når de 5 ovennevnte meter også tas med. Her skal legges til at Airbus 350 1000 er nøyaktig 7 meter lengre enn 900.

Fly med lang rækkevidde er de relevante for hydrogen, om overhovedet nogen distancer forbliver relevante alt efter hvor succefuld batteriudvikling bliver.

En Dreamliner til 288 passagerer er 63 meter lang og har 130m3 jetfuel tanke.

På sit bredeste sted er kabinen 5.49M, så hvis hydrogen tanken tillægger et lag omkring hydrogen på 25 cm og vi regner cylinder volumen, så skal du forlænge flyet med 30meter. Passagerer og crew må kommunikere via intercom.

En ekstra sæde række på 60cm som du foreslår klipper 6meter af tankene og ca. 3meter af kabinen (hvordan fik du det til ca. 5 meter i en Airbus A350?), så flyet skal forlænges med 21meter og det øger fuselage overflade arealet ca. 46% (33% længere og 10% større omkreds.

Med et fly, der har større overflade areal en den kortere og tykkere A380 så skal du nok håbe på ret stor fremgang i effektivitet for at holde rækkevidden.

Airbus hydrogen fly med blended body konfiguration skærer ca. 33% af tank behovet af i forhold til TAW (Tube And Wing).

  • 0
  • 0

hvordan fik du det til ca. 5 meter i en Airbus A350?

Jeg tok utgangspunkt i en makskapasitet på 440 passasjerer. Det gikk litt fort for seg og jeg skulle nok heller regnet med 315 passasjerer (2 klasser). Så da blir reduksjonen rundt 4 meter i stedet for 5 meter (med samme passajerkapasitet).

Med et fly, der har større overflade areal en den kortere og tykkere A380 så skal du nok håbe på ret stor fremgang i effektivitet for at holde rækkevidden.

At en A350 900 forlenget med ca 13,4 m (altså 6,4 m lenger enn A350 1000) har en større overflate enn A380, er jo et morsomt retorisk poeng som naturligvis ikke har noe med virkeligheten å gjøre!

  • 0
  • 0

Hvordan er effekten af brændselsceller ved forskelligt lufttryk? Umiddelbart kunne jeg forestille mig de kunne producere mere ved højere tryk, selvom de selvfølgelig behøver den samme masse luft/kWh.

Kunne man med fordel i fly eller biler sætte en kompressor på? Det virker stadig noget eksotisk at bruge brint i et fly.

  • 0
  • 0

Kunne man med fordel i fly eller biler sætte en kompressor på? Det virker stadig noget eksotisk at bruge brint i et fly.

Er bruk av jetfuel eksotisk, er bruk av LPG (liguid petrol gass) eksotisk, er bruk av LNG (liquid natural gass) eksotisk, er bruk av CNG (compressed natural gass) eksotisk?

Kort sagt hva som er eksotisk eller ikke har kun med personen Svend Ferdinansen å gjøre i denne sammenhengen!

I Sør-Korea har alle bybusser gått over til CNG (dieselmotor), mens taxiene har gått på LPG (bensinmotor) i flere tiår.

Det som skjer i en brenselscelle er at hydrogen splittes til vann og elektrisitet i en kjemisk prosess (omvendt av elektrolyse). I en forbrenningsmotor omgjøres kjemisk energi til mekanisk energi. Her er det om å gjøre at forbrenningen skjer ved høyest mulig temperatur da effektiviteten (virkningsgraden) er forholdet mellom forbrenningstemperatur og eksosens temperatur: (Tf-Te/Tf) der Tf er forbrenningstemperatur og Te er eksostemperatur (i Kelvin grader).

Økt lufttrykk (kompresjon) øker både mengden av drivstoff (kg/s) som kan kjøres gjennom maskinen (mer effekt per kg maskin) og virkningsgraden (lettere å få høy forbrenningstemperatur).

For en bensinmotor øker virkningsgraden proporjonalt med kompresjonen (formel for effekt: k(onstant) x motorvolum x turtall ved maks effekt x kompresjon). Eksempel: 2 liters motor, kompresjon 9,2 til 1, turtall 6000 o/min og konstant 0,0012 gir 132,5 hk! Bensinforbruket gis av volum x turtall som gir liter drivstoffblanding gjennom motoren (konstant forhold mellom luftmengde (kg) og bensin (kg) i en bensinnmotor (lamda, ca 14 til 1).

I en bensinmotor begrenses kompresjonen av selvantenning ved høy kompresjon (i dag ca 12 til 1).

Brenselsceller operer med kanskje 0,5 bar overtrykk. Temperaturer fra lav til ganske høy avhengig av brenselscelleteknologi.

  • 0
  • 0

Det er ikke en retorisk pointe at overflade arealet så er større end på en A380.

Utganspunktet for denne delen av diskusjonen var om et fly med gitt kapasitet får et høyere drivstofforbruk ved overgang til hydrogen. Cryoplane-prosjektet angir en økning på 9% med et langdistansefly. En verdi som synes å være fornuftig.

Et Airbus 350-1000 som er 7 meter lengre, bruker ca 5% mer drivstoff/distanse enn 350-900 (17% flere passajerer, 12,8% høyere MTOW).

Om en ser på flyskroget til et A350-900-fly forlenget med ca 13,4 meter og øket diameter med 60 cm, så synes ca 9% økning i forbruk for et "A350-900"-hydrogenfly å være rimelig. Mindre MTOW vil medføre mindre vingeflater og tynnere og mer effektive vinger og dermed en del mindre luftmotstand. En skal også huske at en turbofanmotorer på hydrogen er ca 3% mer effektiv enn på jetfuel.

Airbus 380 har en sterk karakter på flere måter, men oppleves mer som en flygende gris i luften og Airbur 350 mer som en gaselle! Arealet på et "A350-900"-hydrogenfly er nok langt mindre enn for A380. Alene skrogarealet er en del mindre. Arealer for vinger, halefinne og vinger bak er nær det dobbelte. I tillegg kommer to motorer ekstra som også hver er en del større (A380 kan ta maks 850 passasjerer, A350-900 440).

  • 0
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten