Vätgas - framtidens bränsle

[bhemac 2 859]

Jag tror det var Trewq som först skrev om vätgas. Först verkade det kanske inte så smart men efter att att läst på så inser man att det är nog framtiden.

Därför kan det vara intressant med en tråd om detta.

Sen råkar jag bo i en komun där man byggt världens första soldrivna vätgasmack. Utan tillförsel av någon extra energi så ska den klra att driva 20 av kommunens bilar som ska klara 2000 mil/år vardera. Räckvidd, 70 mil. Idag är 8 bilar i drift.

Vätgas är ett högeffektivt bränsle, nästan tre gånger effektivare än diesel. Det omvandlas till el i bränsleceller och den enda restprodukten är vatten.

Husbilar har ofta en fast gasoltank som kan ta 50 kg gasol. 10 kg vätgas kan ersätta 40 liter diesel.

Teoretiskt skulle jag kunna ersätta min  PK10 gasolflaska mot en med vätgas?

 

Om min bil ska köra 70 mil så behöver jag 36 kg diesel.

Om jag istället använder vätgas behöver jag runt 13kg vätgas, mycket beroende på att energiinnehållet är ca tre gånger högre i vätgas jämfört  med diesel.

Men sen är också verkningsgraden mycket högre för vätgasen så de 36 kg diesel (44 liter) kan ersättas med drygt 10kg vätgas. Hur det kan lagras är en annan sak.

En liten bieffekt är att elenergin från bränslecellerna kan användas till annat, matlagning tex. 

Vi behöver mindre än 2 kWh/dygn till matlagnig och  10 kg vätgas innehåller minst 200 kWh när det omvandlats till el.

 

Det skulle vara enkel att producera vätgas på öar mha sol och vindkraft.

Detta är nog framtiden i synnerhet om vi kompletterar med några kWh batteri för de tillfällen vi behöver lite extra energi.

[trewq 591]

Och som biprodukt vid omvandlingen till el, en hel del värme. Kanske lite intressant i båtsammanhang, men att få kupévärmen i bilen utan att det påverkar körsträckan - tänk Norrland vintertid - jämför batteridrift.

[raol 2 369]

Vätgas är utomordentligt dåligt som en distribuerad energibärare. Extremt brand- och explosionsfarligt. Läcker snabbt genom de flesta material pga molekylstorleken. Väldigt stora förluster i transportkedjan sett till den totala energin som matats in. Otroligt låg energidensitet, vilket kräver skrymmande behållare.

Vätgas har sin plats i framtidens energisystem, men bara som energilagring lokalt för att kunna jämna ut en ojämn energiproduktion, som t ex från solkraft och vindkraft. Där kan man bygga stora tankar nergrävda i marken intill. Utrymme är inget problem, kostnaden är låg eftersom vätgasen inte flyttas, och förlusterna är från ett "energibrutto" som annars skulle ha gått förlorat.

[trewq 591]

28 minuter sedan skrev raol:

Vätgas är utomordentligt dåligt 

Det tycks finnas delade meningar

https://www.nyteknik.se/fordon/utmanaren-nikola-visar-nya-branslecellslastbilen-6938202

 

https://www.nyteknik.se/fordon/powercell-tecknar-avtal-med-bosch-for-halv-miljard-6956739

 

http://m.siemens.com/en/press/pressreleases/pressrelease.php?detail=http://www.siemens.com/press/en/pressrelease/2018/processindustries-drives/pr2018080278coen.htm?content[]=PoC

 

https://teknikensvarld.se/provkorning-av-mercedes-glc-f-cell/

 

https://fuelcellsworks.com/news/wuhan-tiger-to-take-delivery-of-an-additional-10-powercell-s2-fuel-cell-stacks/

 

https://teknikensvarld.se/toyota-raknar-med-att-branslecellsbilar-blir-lika-billiga-som-hybrider/

[Georg_Ohm 4 832]

Ja vätgasen fick ju sig ett "rejält uppsving" redan den 6 maj 1937.

Hindenburg hade ju visserligen dieselmotorer för framdrivningen och ett trycksatt rökrum, men ändå inträffade katastrofen. Troligtvis pga. statisk elektricitet.

Denna händelse är väl måhända det som stoppat vätgasutvecklingen sedan 1937...

[bhemac 2 859]

18 minuter sedan skrev trewq:

Och som biprodukt vid omvandlingen till el, en hel del värme.

Det här blir ju bara bättre och bättre.

10 kg vätgas till min båt skulle ta mig 200M, jag skulle ha el till kyl/frys och matlagning i 10 dagar.

Under drift finns ca 11 kWh/dygn till värme och när man ligger stilla, ca 900 Wh till varmvatten.

[bhemac 2 859]

De flesta stora biltillvekare satsar på vätgas, inte minst Hyundai och Toyota. Man är övertygad om 2050 så kommer vätgasen att till största delen ha konkurrerat ut bensin/diesel.

I storstäder med korta avstånd kommer elbilen vara ett komplement.

 

Hindenburg var inte byggd för helium men jänkarna vägrade leverera. Hade man byggt för vätgas så hade man också vidtagit åtgärder för att minska brandrisken. Idag tror man att elden uppstod i de bomullssäckar där gasen förvarades.

Men det har väldigt lite med dagens vätgasbilar at göra.

[Mackey 4 487]

5 timmar sedan skrev bhemac:

Men det har väldigt lite med dagens vätgasbilar at göra.

Jo, dom är ju inte flygande som man på 60-talet trodde det skulle bli.

[bhemac 2 859]

7 minuter sedan skrev Mackey:

Jo, dom är ju inte flygande som man på 60-talet trodde det skulle bli.

Inte fick vi kärnreaktorer i våra bilar heller!

[Azguz 105]

Det man får ha i åtanke är att "debatten" är extremt osaklig och propagandafylld och hälften med åsikter vet knappt vad de pratar om.

Sen biogasbussen exploderade är det fullt med folk som "hatar" biogasbilar på sociala medier i varenda tråd samtidigt som de förespråkar vätgas istället. Rly? 4 rl?

Det man gör är ju att producera vätgas från vatten och koldioxid genom att tillföra elenergi. Förlusterna i denna konvertering är stor. Sen ska du göra det motsatta med stora förluster. Så du har här dubbla förluster i hela kedjan. Man kan ju fråga sig om det inte bara är bättre att driva på direkt el så mycket som möjligt istället?

Det folk också glömmer är att det KNAPPAST går att ha ETT mirakelmedel för framtidens energiförsörjning utan den kommer bestå av flera olika åtgärder. T ex lär ju tåg knappast drivas av något annat än direkt el. Bussar kan med fördel gå på biogas eftersom vi måste kommer ha matavfall och varför inte då nyttja rötningen? osv. Vätgas har säkerligen sin plats i helheten det också. 

 

[trewq 591]

1 timme sedan skrev Azguz:

Det man får ha i åtanke är att "debatten" är extremt osaklig och propagandafylld och hälften med åsikter vet knappt vad de pratar om.

Sen biogasbussen exploderade är det fullt med folk som "hatar" biogasbilar på sociala medier i varenda tråd samtidigt som de förespråkar vätgas istället. Rly? 4 rl?

Det man gör är ju att producera vätgas från vatten och koldioxid genom att tillföra elenergi. Förlusterna i denna konvertering är stor. Sen ska du göra det motsatta med stora förluster. Så du har här dubbla förluster i hela kedjan. Man kan ju fråga sig om det inte bara är bättre att driva på direkt el så mycket som möjligt istället?

Det folk också glömmer är att det KNAPPAST går att ha ETT mirakelmedel för framtidens energiförsörjning utan den kommer bestå av flera olika åtgärder. T ex lär ju tåg knappast drivas av något annat än direkt el. Bussar kan med fördel gå på biogas eftersom vi måste kommer ha matavfall och varför inte då nyttja rötningen? osv. Vätgas har säkerligen sin plats i helheten det också. 

 

Självklart ska man nyttja elen utan konvertering där så är möjligt, båten Energy observer är ett bra exempel,  och alla lösningar kommer att finna sin plats. Så även bränslecellståg för att ersätta diesel på icke elektrifierade sträckor.

http://elbilsnytt.se/rmvs-dotterbolag-fahma-bestaller-varldens-storsta-flotta-av-branslecellstag-fran-alstom/

[Mackey 4 487]

1 timme sedan skrev Azguz:

Det man gör är ju att producera vätgas från vatten och koldioxid genom att tillföra elenergi. Förlusterna i denna konvertering är stor. Sen ska du göra det motsatta med stora förluster. Så du har här dubbla förluster i hela kedjan. Man kan ju fråga sig om det inte bara är bättre att driva på direkt el så mycket som möjligt istället?

Just nu har jag för mig att verkningsgraden el --> vätgas är 60 % och lika för vätgas --> el, resten blir värme. Det blir en totalverkningsgrad på 36 %, men...

1. Ju mer kommersiell produktionen blir desto bättre kommer verkningsgraden sannolikt bli. Blir den 70 % för båda blir totalen 49 %.
2. Än så länge är vätgas lättare att lagra och snabbare att tanka än el.
3. Vätgas kan tillverkas av överskottsel från sol och vind som då inte kommer att trycka undan kärnkraften, vilket ger kommersiella villkor för alla dessa energislag.
4. Vätgas kan tillverkas när solen skiner på dagen och lagras till kvällen när man ska tanka.
5. I fordonssammanhang kan vätgas användas i förbränningsmotorer eller bränslecellsdrivna elbilar, bra så länge bränsleceller är så dyra att alla inte kan köpa en sådan bil.
6. Eftersom tankvolymen är mindre än för bensin och diesel finns det goda möjligheter att konvertera befintliga fordon till vätgasdrift. Kanske inte dieselbilar, vet inte hur vätgas funkar när det gäller självantändning vid högt tryck.
7. Vätgas kan användas för att tillverka syntetiska flytande bränslen.

Som sagt, flera parallella alternativ kommer troligen att bli lösningen från början till dess något/några alternativ blir standard.

 

En nackdel är att det går att tillverka vätgas från fossila bränslen, men i en övergångsperiod kanske det blir en styrka just för vätgasfordon. Det kan gå snabbt att sätta igång storskalig produktion.

[bhemac 2 859]

Idag säjer man att man kan framställa vätgas med en verkningsgrad på 64% genom elektrolys. Men verkningsgraden spelar ju inte så stor roll om elen produceras lokalt med sol och vindenergi. Det byggs ju anläggningar bla bostäder där man ska producera på sommaren för att kunna använda på vintern. Sen finns det andra sätt sätt att framställa vätgas, tex reformering.

Att omvandla vätgasen till el har en verkningsgrad på idag 60-65%. Resten blir värme så ett hus som kan använda värmen på vintern hamnar på 95% verkningsgrad.

När man läser så ser man att intresset för vätgas ökat lavinartat på sistone och att det händer mycket på den tekniska sidan. Ännu så har väl inte politikerna förstått potentialen. Men det kommer. I USA ska man bygga 15000 vätgasmackar. Man har även stora planer både i Tyskland och Danmark.

 

Lite fakta om Toyotas vätgasbil Mirai:

Pris, runt 700 tkr utan subventioner.

Räckvidd ca 50 mil

Motor 154 hk/113kW

Bränslecell 113 kW

Vätgastank 5kg vätgas, 122 liter. Tanken gjord i kolfiber.

 

Omsätter man detta till båt (min).

Jag behöver 10 kg vätgas. Då har jag en räckvidd på ca 200M, från mig till Gbg är det ca 100M men ca halva sträckan kan man oftast segla.

Två 5 kg tankar blir totalt 244 liter, det få lätt plats i bef motorrum.

Då räcker det även till matlagning och all annan elförbrukning i 10 dagar.

Bränslecellen skulle räcka om den var på 10kW, det är naturligtvis en helt annan kostnad än den som ska sitta i bilen.

Inga andra bränslen behövs ombord, inga utsläpp och nästan ljudlöst.

[Azguz 105]

Men varför då ha bränsleceller i alla fordon? Varför inte bara ha en står anläggning som bunkrar el från dagens överproduktion från elmixen och sen producerar in el under natten till elmixen. 

[bhemac 2 859]

1 timme sedan skrev Azguz:

Men varför då ha bränsleceller i alla fordon?

Det blir så långa sladdar....

För att använda i fordon måste ju elen transporteras, batterier som ska laddas sänker den totala verkningsgraden med 10-15%.

Vätgas + bränsleceller väger väldigt lite därför är d bra till framförallt bilar.

[Mackey 4 487]

2 timmar sedan skrev Azguz:

Men varför då ha bränsleceller i alla fordon? Varför inte bara ha en står anläggning som bunkrar el från dagens överproduktion från elmixen och sen producerar in el under natten till elmixen. 

Det blir som sagt så långa sladdar och redan idag är det kapacitetsproblem på stamnäten och på näten in mot städerna. I Stockholm tror man att byggandet måste bromsas snart och Pågen kan inte bygga ut sitt bageri i Malmö pga. kapacitetsbrist.

 

Fördelen med vätgas jämfört med batterier är att man kan tanka på rätt kort tid och så krävs det inte lika mycket "konstiga" metaller för att framställa vätgas jämfört med att tillverka batterier. Batteribilar är faktiskt rätt miljöovänliga globalt sett i dagens läge. Städerna blir renare, men jorden blir smutsigare.