Vätgas-tråden

[skogsgurra]

Finns den maskinen på ett BM-museum nära dig?
Skulle gärna gå i närkamp med den. Eller åtminstone försöka förstå den.

[Mikkel]

Nej tyvärr inte på Munktellmuseet,
finns på ett museum i USA enligt googlelänken

[Holger]

Delar på begäran ut vätgas-diskussionen

Ledsen Viktorputts, jag startade tråden och hoppades att jag blir trådstartaren, men forumet går strikt efter inläggstiden.

[akkamaan]

Hittade just ett annat projekt med Nilsson Energy tillsammans med Danska företaget Better Energy.
Det här Vårgårdaprojektet ser mycket intressant ut. Ytterligare en Svensk artikel från Vätgas.se. Det kommer att omfatta 172 lägenheter som kommer att vara helt oberoende av det befintliga el-nätet. Kapaciteten motsvarar ett tiondels vindkraftverk

Mera om Vårgårda och bl a fördröjningen av vätgasens riskanalys från VVS Forum

[torbjorn_forsman]

Ett problem med att lagra elenergi i vätgas är ju den dåliga verkningsgraden hos elektrolyscellerna. Det blir mycket värme där.
Och ett annat problem är ju de sedvanliga riskerna med att lagra energi i form av brännbar gas under tryck.
Men vi får väl se, just nu känns det ju som om batteritekniken (t ex li-ion) har sprungit förbi vätgastekniken, men om flaskhalsarna i form av brist på råvaror till batterier, miljöproblem vid produktionen, svårigheter vid återvinning mm blir värre så kanske det blir vätgas som gäller, åtminstone inom vissa nischer. Om man kommer till den situationen att det då och då finns överskott på elenergi i nätet, så är det ju alltid lönsamt att lagra överskottet även om verkningsgraden är dålig, huvudsaken är att lagringen är billig. Om den "stationära" lagringen sedan ska ske med vätgas, pumpkraftverk, batterier, upphissade lod, spända fjädrar eller någon annan lösning får framtiden utvisa.

[akkamaan]

Ett problem med att lagra elenergi i vätgas är ju den dåliga verkningsgraden hos elektrolyscellerna.

Vet inte hur "dålig" du menar att verkningsgraden är men enligt den här artikeln så har man nått runt 80% idag
" This amount of electricity in an 80% efficient electrolyser will generate about 800 kWh of energy value of hydrogen."
Sen har vi ju vissa förluster i bränslecellen också som skall konvertera tillbaka till användbar elektrisk energi. Där är verkningsgraden 40-60% till 80% beroende på vilka (opålitliga) källor man läser.

Det blir mycket värme där.

Värme är ju en bristvara under viss tid av året. Varmvatten behövs dock alltid i boenden, och värme från bränslecellen passar ju bra in i fordon under den kalla vintern vilket är ett problem som minskar räckvidden för batteribilar.

Och ett annat problem är ju de sedvanliga riskerna med att lagra energi i form av brännbar gas under tryck.

Riskanalys och erforderlig teknik kan säkert överkomma det problemet. Jämför med bensin som lägger sig på marken vid läckage så har vätgasen fördelen att direkt stiga upp i atmosfären vid läckage. Vad som eventuellt känns "ovant" är de 700 bar's lagringstryck man använder.

Men vi får väl se, just nu känns det ju som om batteritekniken (t ex li-ion) har sprungit förbi vätgastekniken,

Så du menar att vätgastekniken en gång låg före batteritekniken? Tror snarare att vätgastekniken alltid legat efter men att batteridriftens försprång minskar fast långsamt. När det kommer till energidensitet vid lagring, vätgas, behållare plus bränslecellen så sägs batteritekniken ha nått 1 kWh per kg. Komprimerad vätgas innehåller ca 33 kWh/kg. Tesla har 0.25kWh/kg-0.33kWh/kg på sina batterier. Vätgastekniken har en "fast kostnad" i bränsle cellen. Storleken på bränslecellen avgör bilens max effekt. Men vätgastanken som avgör räckvidden på bilen är valbar. Man kan till och med tänka sig en 100kg "reservdunk" i bagagen som dubblar (eller mera) bilens räckvid. Så när det gäller fordonsvikt så kommer alltid vätgasbilen att utklassa batteribilen ju mera vi ökar på bilens räckvidd. Speciellt i uppförsbackarna....
En vätgastank väger bara 7%-12% av motsvarande batteri.. Sen skall vi lägga till vikten av en lämpligt stor bränslecell. [ur=https://en.wikipedia.org/wiki/Fuel_cell#Portable_power_systemsl]Enligt dessa uppgifter så är energidensiteten hos vätgassystem inkl bränslecell mer än 10 gånger så hög som batterisystem (gäller för bärbara system för soldat-power[/url]
Helt klart dock att vi inte kan förvänta oss att vätgasbilar kommer att kunna utklassa en "Tesla" i ett "gatu-race".

men om flaskhalsarna i form av brist på råvaror till batterier, miljöproblem vid produktionen, svårigheter vid återvinning mm blir värre så kanske det blir vätgas som gäller, åtminstone inom vissa nischer. Om man kommer till den situationen att det då och då finns överskott på elenergi i nätet, så är det ju alltid lönsamt att lagra överskottet även om verkningsgraden är dålig, huvudsaken är att lagringen är billig.

Brist på råvaror och miljö-ovänlighet för batterier är ju redan "på tapeten"

Om den "stationära" lagringen sedan ska ske med vätgas, pumpkraftverk, batterier, upphissade lod, spända fjädrar eller någon annan lösning får framtiden utvisa.

Pumpkraftverk är ju redan bevisats vara ett både enkelt och hyggligt lönsamt sätt att lagra/återanvända energi från vindkraft och solpanel-anläggningar.
Tror inte det är aktuellt att fantisera om andra lagringssätt som utnyttjar jordgravitationen. Vattenkraftverken kan ju redan enkelt byggas ut till pumpkraftverk.

[skogsgurra]

Det är intressant att titta på solpanelers verkningsgrad och hur den förbättrats på senare tid. Jag levde länge i den tron att man skulle vara glad om man kunde få ut 100 W/m2 dvs 10% verkningsgrad. Nästa gång jag tittade på detta verkade det som om 20% var möjligt. Och nu, när jag tittade på Wiki, så finns det labresultat som talar om över 40% verkningsgrad. Men med nuvarande teknik verkar såna paneler bli dyra och har en återbetalningstid som är mycket längre än de enklare cellerna med 8-10% verkningsgrad. Så den gamla siffran (10%) kanske inte är så fel ändå.

Men den kommer säkert att höjas. Så har det varit med all teknik som inte omedelbart begränsas av Carnots ekvation, som ångturbiner och förbränningsmotorer gör, och med de stora ekonomiska värden som det handlar om finns det stor anledning att tro på åtminstone 20, kanske 25% i stora anläggningar.

Livslängden är förstås också betydelsefull. Om den inte är längre än återbetalningstiden så blir det förstås en förlustaffär. Och där är det inte bara den grundläggande tekniken som spelar in. Jag ombads en gång titta på ett då ganska stort fält, 3500 kW, i närheten av Würzburg där de roterande omformarna (man använde likströmsmotorer och klassiska synkronmotorer för inmatning till 50 Hz nätet) havererade gång på gång. I det fallet var det så enkelt att de hade slarvat med kylningen av likströmsmotorerna och startade fläktarna alldeles för sent. Där blev det psykologiskt känsligt och ingen ville tro mig. När den trettonde maskinen hade havererat så beslöt man att bevisa att den där svensken nog var köpt av leverantören och bara ljög. En liten "kommission" klev in i en kraftmodul och eftersom det inte gick att köra med öppen dörr (tyskt säkerhetstänk) så slog de dörren i lås och kopplade bort kylluftfläkten. Verket gick bra och nu hade de bevis. Då small det och modulen fylldes med rök och många onyttiga gaser. Noll sikt och inget lyse. Så det blev svårt att ta sig ut. Först då trodde dom på mig.

Det här blev lite utanför ämnet. Men sådana här historier inträffar lite då och då och när journalisterna får tag i dem så kan det sänka en hel teknikbransch. Åtminstone några år. Och, ännu värre, när politiker lägger sig i så kan det beslutas "på högsta nivå" att det inte är något att satsa på.

I ett annat fall hade man inte tänkt på temperaturvariationerna över dygnet och året. Panelerna havererade ganska tätt. Där hjälpte expansionslyror i anslutningen till kollektorskenorna. Barnsjukdomar kallas sånt. Och om teknikerna får hantera det så utvecklas tekniken. Om politikerna börjar peta i sånt dom varken har utbildning eller vilja att förstå så kan det till och med bli "tankeförbud". Utan tankeförbud hade kärnkraften kunnat utvecklas från uråldrig primitiv teknik till "självkörande" anläggningar. Mördarmaskinerna (bilarna kallas så i en del kretsar) är på väg åt det hållet och jämfört med den oförutsägbara omgivningen och alla oväntade händelse som ett styrsystem för en bil måste hantera på ett säkert sätt så är ett kärnkraftverk en barnlek.

När allt sådant är avklarat så är min uppfattning att sol plus vätgas kommer att bli en dominerande energikälla på jorden.

[Jckssn]

https://www.svenskverkstad.se/200-miljo ... as-i-lulea

Här kommer ännu ett användningsområde för vätgasen, om allt går som det är tänkt.

[Göran Ekman]

Vätgasen den hanteras i fordon i behållare med relativt högttryck?
Om det är så finns det några risker med det som måste lösas?
Göran i Björnarbo

[akkamaan]

Vätgasen den hanteras i fordon i behållare med relativt högttryck?
Om det är så finns det några risker med det som måste lösas?
Göran i Björnarbo

700 bar

[skogsgurra]

Ja, det blir tunga behållare. Hundra gånger vanligt verkstadstryck. Och ändå verkar vätgasdrivna fordon vara en praktisk realitet. Om det inte redan görs, så ser jag en kolfiberkomposit med inre behållare i stål och eventuellt ett yttre relativt tunnväggigt skyddshölje (mot repor och brottanvisningar) som en möjlighet att få ner vikten.

Förtydligande: Med "vätgas kommer att bli en dominerande energikälla" menar jag egentligen inte att vätgas kommer att ersätta alla energislag men att den kommer att kunna täcka en stor del av energibehovet.

Om man tänker i lite vidare banor så är ju vätgas faktiskt redan helt dominerande eftersom solens utstrålade energi täcks av fusion av H2 till helium.

[akkamaan]

Quantum Fuel Systems verkar vara godkända av USA's statsmakter

Här en pdf som redogör för hur 700 bar högtrycks vätgastankar är designade...


Långtidslagring i större tankar måste ske med lägre tryck typ 200-250 bar eller så. Sen används kompressorer för att överföra till smärre fordonstankar under högre tryck typ 700 bar.

Här en pdf om kostnader och hur processen vid tillverkningen kan gå till
Bilden från pdf'n visar utvecklingssteg från 1999 till 2010