torsdag 12.12.2024

Vätgasflyg kan ersätta fossilt i Norden

Så här skulle ett vätgasdrivet trafikflygplan för långa distanser kunna se ut. Flytande vätgas kräver större tankvolym än dagens flygfotogen, men är samtidigt lättare och innehåller mer energi per kilo bränsle. Bilden är framtagen av Cranfield University, inom ramen för EU-projektet ENABLEH2.
10 sep 2024

97 procent av alla flygsträckor inom norden kan drivas med vätgas år 2045 menar forskare på Chalmers i en ny studie.

– Vill det sig väl så kan det gå fort nu. Redan 2028 kan de första kommersiella vätgasflygen i Sverige vara i luften, säger Tomas Grönstedt, professor vid Chalmers.

För vätgasdrivet flyg är det korta och medellånga resor som ligger närmast i sikte. Räckvidden blir runt 120 mil för befintliga flygplan som anpassas för vätgasdrift.

I studien presenteras också en bränsletank som rymmer tillräckligt med bränsle för hela flygsträckan, är tillräckligt isolerad för att hålla den superkalla flytande vätgasen och samtidigt är lättare än dagens fossilbaserade system.

Dagens flygplan behöver byggas om för att kunna köra på vätgas. Bränslesystemet måste anpassas för att kunna hantera kylan hos flytande vätgas som kräver en temperatur i tanken på -250 grader Celsius. Att spruta in så kallt bränsle för förbränning innebär en avsevärt försämrad effekt, med ökad bränsleförbrukning som följd.

Men en nyutvecklad värmeväxlare kan lösa det problemet. Tekniken drar nytta av vätgasens låga lagringstemperatur för att kyla motordelar, och använder sedan spillvärme från avgaserna för att förvärma bränslet flera hundra grader innan det sprutas in i förbränningskammaren.

– Vi kunde visa att kort- och medeldistansflygplan utrustade med den nya värmeväxlaren kunde minska sin bränsleförbrukning med nära åtta procent. Med tanke på att en flygplansmotor är en mogen och väletablerad teknik, så är det ett väldigt bra resultat från en enda komponent, säger Carlos Xisto, docent på avdelningen för strömningslära på Chalmers.

Det kommer krävas stora investeringar i infrastruktur för att kunna producera, transportera och lagra vätgasen för att övergången ska bli möjlig.

Även om norden anses särskilt lämpad för vätgasflyg med våra långa avstånd som kan trafikeras med förhållandevis små plan eftersom vi är glesbefolkade kan även en global utveckling av vätgasflyg komma de närmsta decennierna. Det finns branschförväntningar om att 30–40 procent av det globala flyget kan drivas med vätgas till år 2050.

 

Mer om vätgas och vätgasflyg:

Vätgas, H2, är en osynlig, luktfri, flyktig gas som blir flytande vid cirka -250 grader celsius.

Om vätgasen framställs med hjälp av förnybar energi är den fri från koldioxidutsläpp.

Vätgasflyg kan drivas antingen elektriskt, med hjälp av bränsleceller som genom katalys omvandlar vätgasen till elektricitet, eller med jetmotorer, där vätgasen förbränns i en gasturbin.

Vätgas innehåller mer energi per kilo än dagens flygfotogen, och har också den fördelen att restprodukten av förbränningen är främst vattenånga.

Gasen är mycket brandfarlig om den blandas med luft, varför högeffektiva sensorer är nödvändiga.

Inom industrin används idag vätgas vid framställning av till exempel fossilfritt stål.

 

Dela artikeln!