Sv: 32 A hjemmelading - Anbefalinger og erfaringer

[Kavorka]

@doldis1
Jeg skrev bare at det er vanskelig å se alternative kandidater, så har ikke konkludert med at det er umulig.

Så lang tid som har gått med for å få litiumbatterier til en pris, vekt, og kapasitet som vi har idag, så er det et tankekors at det ikke er en arvtaker i kikkerten. Det vil si, dersom det stemmer at jordens utvinnbare litiumkilder er så begrenset. Med dagens produksjonsrate skulle kjente reserver strekke til i 400 år, ref wikipedia. Med elbiler som erstatter fossilbiler vil produksjonsraten kommer til å mangedobles, og reserver vil forsvinne mange ganger fortere.

(Ser ut til at Chile kan få et økonomisk løft hvis de forvalter ressursene fornuftig, siden de sitter på halvparten av verdens reserver.)

https://en.wikipedia.org/wiki/Lithium#Occurrence

@ladov
Økt energitetthet og ladehastighet er flott, men det løser ikke ressursutfordringen.

[Espen Hugaas Andersen]

Det er ikke noen mangel på litium. Det er akkurat som med olje, ettersom prisen går opp lønner det seg å lete etter mer, og man finner mer. Prisene har vært relativt lave i hele menneskehetens historie frem til i dag, fordi det ikke har vært veldig stort behov for litium. Utover det så finnes det helt enorme mengder litium i sjøvann, nok til hundretalls milliarder elbiler. I dag er det litt for dyrt å utvinne, men det er ikke helt urealistisk på sikt å kunne utvinne litium fra sjøvann. (Jeg tror ikke prisene vil gå så høyt at det blir nødvendig - det finnes enorme forekomster av litium på land.)

Når det gjelder materialer som er benyttet i li-ion batterier i dag, så er kobolt en mye større utfordring enn litium. Prisen er høy, og forekomstene er ikke veldig store.

Men det finnes li-ion kjemier som ikke benytter kobolt. LFP som BYD er store på er en, og du har noen litt mer umodne kjemier som litium-luft og litium-svovel. Pluss diverse andre som kanskje ikke har de helt riktige egenskapene for bruk i bil, f.eks LTO.

[arv]

http://l.facebook.com/l/BAQEEIQWuAQGngbPuCbZcUQ7t4f5gRcbM8unTxAyIq_ZOyg/www.carswithcords.net/2017/01/chasing-unicorns-last-exhale-of.html?m=1
Les denne

[Porsgrunn]

Problemet med hydrogen sånn jeg ser det er at den har så mange problemer i nesten alle ledd:

• Det brukes H2 gass som gir utfordringer med lagring, transport, sikkerhet og runde tanker med stort utvendig volum
• Det brukes PEM celler som har utfordringer med tilgangen på edelmetaller
• Kreves en komplisert og dyr infrastruktur vi ikke har.
• Begrenset levetid på systemet både tanken, ventiler/koblinger/osv samt brenselcellene
• Sikkerhetsutfordringer rundt alder og hjemmemekking

Det finnes imidlertid alternativer til både trykktanker og PEM celler som kan bruke eksisterende infrastruktur samt eliminerer eller kraftig reduserer alle de andre punktene.

Nissan nevnes innimellom som en av hydrogen gjengen, men det nevnes sjelden at de gjør forsøk med å gå denne andre veien med keramiske SOFC celler.

http://newsroom.nissan-europe.com/eu/en-gb/media/pressreleases/148671

• Bruker Etanol som drivstoff, kan også bruke andre alkoholer og hydrokarboner som f eks metanol eller syntetisk diesel
• Dampreforming gjøres i bilen. Det vil derfor til enhver tid være svært små mengder fri hydrogen i systemet, denne vil heller ikke være under høyt trykk.
• Keramiske celler uten bruk av edelmetaller
• Kan med ingen eller svært små tilpassinger(pakninger og slanger som tåler høyt alkohol innhold og lignende) brukes direkte på dagens bensinpumper
• Levetid for SOFC i bil er uviss, det antas imidlertid at med celler med lavere driftstemperatur vil de være PEM overlegne og minst på linje med forbrenningsmotorer. Tank og fyllingsystemet blir helt likt det en bensinbil har i dag.
• Hjemmemekking er fortsatt et problem men sterkt redusert. Det er små mengder hydrogen og ingenting under høyt trykk.
• Virkningsgraden er omtrentlig den samme som for PEM

Ved å gå for denne teknologien reduseres utfordringene i forhold til i dag til brenselcella i bilen. Denne har noen utfordringer og noen fordeler.

De to største utfordringene er at dagens SOFC trenger 800-1000 grader for å virke og at de tar mer plass enn PEM. Det siste kompenseres litt med at en tank for flyttende drivstoff tar mindre plass og har mye høyere energitetthet enn trykktanker med H2.

En fordel er at SOFC celler er relativt fleksible på utforming, de kan f eks være et rør eller en bue og må ikke være en kasse.

Det hevdes at de er iferd med å få til celler som kan fungere ned til 350 grader celsius. Problemet er å få til en celle av et materiale oksygen ionet vil vandre i ved lavere temperatur. Når de får det til hevdes det å ha flere fordeler som raskere oppstart, billigere produksjon, mindre behov for isolasjon, mindre stress som gir betydelig forlenget levetid, redusert størrelse og faktisk høyere virkningsgrad.

I Brasil hvor Nissan jobber med dette kjører store deler av bilparken på Etanol idag. Dersom de kommer med et godt system i 2020 som de snakker om ville det her være en øyeblikkelig miljøgevinst da virkningsgraden er fort over det doble av å bruke Etanolen i forbrenningsmotor. Bilene skal også ha et anstendig batteri og kunne lades, dette gjør jo forskjellen enda større.

For all denne overskuddstrømmen det snakkes om noen ganger er det mulig å produsere f eks syntetisk metanol eller diesel som kan brukes i disse bilene. Da slipper vi også å dyrke drivstoffet.

Skal jeg ha noen som helst tro på hydrogen de neste femti++ årene må det bli noe slikt hvor mange av utfordringene fjernes eller er gjenbruk av dagens teknologi.

Utfordringene er ikke nødvendigvis små men de er iallefall få og identifiserbare.

Jeg tror også at dette er den mulige løsningen for brenselceller sitt store gjennombrudd uansett om det snakkes om bil, båt, tog, fly, nødaggregat eller sesonglagring av energi.

[Ketill Jacobsen]

Problemet med hydrogen sånn jeg ser det er at den har så mange problemer i nesten alle ledd:

• Det brukes H2 gass som gir utfordringer med lagring, transport, sikkerhet og runde tanker med stort utvendig volum
• Det brukes PEM celler som har utfordringer med tilgangen på edelmetaller
• Kreves en komplisert og dyr infrastruktur vi ikke har.
• Begrenset levetid på systemet både tanken, ventiler/koblinger/osv samt brenselcellene
• Sikkerhetsutfordringer rundt alder og hjemmemekking

Det finnes imidlertid alternativer til både trykktanker og PEM celler som kan bruke eksisterende infrastruktur samt eliminerer eller kraftig reduserer alle de andre punktene.

Nissan nevnes innimellom som en av hydrogen gjengen, men det nevnes sjelden at de gjør forsøk med å gå denne andre veien med keramiske SOFC celler.

http://newsroom.nissan-europe.com/eu/en-gb/media/pressreleases/148671

• Bruker Etanol som drivstoff, kan også bruke andre alkoholer og hydrokarboner som f eks metanol eller syntetisk diesel
• Dampreforming gjøres i bilen. Det vil derfor til enhver tid være svært små mengder fri hydrogen i systemet, denne vil heller ikke være under høyt trykk.
• Keramiske celler uten bruk av edelmetaller
• Kan med ingen eller svært små tilpassinger(pakninger og slanger som tåler høyt alkohol innhold og lignende) brukes direkte på dagens bensinpumper
• Levetid for SOFC i bil er uviss, det antas imidlertid at med celler med lavere driftstemperatur vil de være PEM overlegne og minst på linje med forbrenningsmotorer. Tank og fyllingsystemet blir helt likt det en bensinbil har i dag.
• Hjemmemekking er fortsatt et problem men sterkt redusert. Det er små mengder hydrogen og ingenting under høyt trykk.
• Virkningsgraden er omtrentlig den samme som for PEM

Ved å gå for denne teknologien reduseres utfordringene i forhold til i dag til brenselcella i bilen. Denne har noen utfordringer og noen fordeler.

De to største utfordringene er at dagens SOFC trenger 800-1000 grader for å virke og at de tar mer plass enn PEM. Det siste kompenseres litt med at en tank for flyttende drivstoff tar mindre plass og har mye høyere energitetthet enn trykktanker med H2.

En fordel er at SOFC celler er relativt fleksible på utforming, de kan f eks være et rør eller en bue og må ikke være en kasse.

Det hevdes at de er iferd med å få til celler som kan fungere ned til 350 grader celsius. Problemet er å få til en celle av et materiale oksygen ionet vil vandre i ved lavere temperatur. Når de får det til hevdes det å ha flere fordeler som raskere oppstart, billigere produksjon, mindre behov for isolasjon, mindre stress som gir betydelig forlenget levetid, redusert størrelse og faktisk høyere virkningsgrad.

I Brasil hvor Nissan jobber med dette kjører store deler av bilparken på Etanol idag. Dersom de kommer med et godt system i 2020 som de snakker om ville det her være en øyeblikkelig miljøgevinst da virkningsgraden er fort over det doble av å bruke Etanolen i forbrenningsmotor. Bilene skal også ha et anstendig batteri og kunne lades, dette gjør jo forskjellen enda større.

For all denne overskuddstrømmen det snakkes om noen ganger er det mulig å produsere f eks syntetisk metanol eller diesel som kan brukes i disse bilene. Da slipper vi også å dyrke drivstoffet.

Skal jeg ha noen som helst tro på hydrogen de neste femti++ årene må det bli noe slikt hvor mange av utfordringene fjernes eller er gjenbruk av dagens teknologi.

Utfordringene er ikke nødvendigvis små men de er iallefall få og identifiserbare.

Jeg tror også at dette er den mulige løsningen for brenselceller sitt store gjennombrudd uansett om det snakkes om bil, båt, tog, fly, nødaggregat eller sesonglagring av energi.

Hva med generering av CO2. Det er jo problemet som ligger i bunn hele tiden Etanol, syntetisk drivstoff -> CO2? Biobrenslers CO2-nøytralitet er tvilsom og det er masse andre negative aspekter rundt biobrensler.

[jlan]

Hva med generering av CO2. Det er jo problemet som ligger i bunn hele tiden Etanol, syntetisk drivstoff -> CO2? Biobrenslers CO2-nøytralitet er tvilsom og det er masse andre negative aspekter rundt biobrensler.

Det er det store dilemmaet med denne løsningen, at man må "slippe løs" igjen CO2 som man allerede har "fanget" og gjort om til en væske.

[Porsgrunn]

@Ketill Jacobsen

Dersom du mener du har en bærekraftig kilde til biodrivstoff så er jo utslippet betydelig lavere enn fra stempelmotor. Lokal luftkvalitet kommer også mye bedre ut. Men helt klart enig i at dyrking av drivstoff er tvilsomt.

Meste parten av H2 til bil er også ganske møkkete. I California hvor omtrent alle hydrogen bilene er tillates det 2/3 laget av naturgass, mens den siste 1/3 kan gjøres fornybar ved å kjøpe kvoter så den er stort sett fra naturgass den også.

Syntetisk drivstoff er som med H2, det er så klimavennlig som du ønsker å gjøre det. Alt avhenger av kilden til energi og kilden til den den CO/CO2 du bruker til å produsere syndrivstoff med. Med riktig kilde blir det som å midlertidig låne CO2 fra atmosfæren, for så å gi nøyaktig like mye tilbake.

Fra min side var hensikten med innlegget ikke å diskutere valget av drivstoff, selv om det helt klart er en interessant diskusjon. Hensikten var mer å ha ett innlegg i denne tråden hvor jeg var mest mulig løsningsorientert og positiv til brenselceller.

[Kavorka]

Det er ikke noen mangel på litium. Det er akkurat som med olje, ettersom prisen går opp lønner det seg å lete etter mer, og man finner mer. Prisene har vært relativt lave i hele menneskehetens historie frem til i dag, fordi det ikke har vært veldig stort behov for litium. Utover det så finnes det helt enorme mengder litium i sjøvann, nok til hundretalls milliarder elbiler. I dag er det litt for dyrt å utvinne, men det er ikke helt urealistisk på sikt å kunne utvinne litium fra sjøvann. (Jeg tror ikke prisene vil gå så høyt at det blir nødvendig - det finnes enorme forekomster av litium på land.)

Når det gjelder materialer som er benyttet i li-ion batterier i dag, så er kobolt en mye større utfordring enn litium. Prisen er høy, og forekomstene er ikke veldig store.

Men det finnes li-ion kjemier som ikke benytter kobolt. LFP som BYD er store på er en, og du har noen litt mer umodne kjemier som litium-luft og litium-svovel. Pluss diverse andre som kanskje ikke har de helt riktige egenskapene for bruk i bil, f.eks LTO.

Nå skrev jeg strengt tatt at utvinnbare litiumkilder er begrenset. Enorme uoppdagede ressurser, eller utvinning fra sjøvann, hadde vært kjekt. Men enn så lenge er ikke reservene store, og det finnes ikke engang et pilotanlegg for selektiv dialyse av sjøvann.

Analogien til stadig økende oljereserver ser jeg ikke. Regner med leting og utvinning av olje er basert på helt andre prinsipper enn for litium.

[Espen Hugaas Andersen]

Hva gjør man når man har 400 år med reserver av litium? Man slutter å lete. Man har alt man vil kunne tenkes å ha behov for i mange generasjoner. Hvorfor da bruke millioner på millioner av dollar på geologiske analyser, boreprøver, osv?

[jlan]

Med riktig kilde blir det som å midlertidig låne CO2 fra atmosfæren, for så å gi nøyaktig like mye tilbake.

Hvis du "låner" CO2 fra atmosfæren så blir det enda mer miljøvennlig å ikke levere det tilbake.

[Porsgrunn]

Helt klart.

Men fortsatt, leverer du det tilbake blir det akkurat like mye som det var. Bortsett fra at du har sløset med energi i forhold til å bruke elektrisiteten direkte.

For Brasil blir det en gevinst om du bruker etanol fra sukkerrør på denne måten fremfor å brenne mer enn dobbelt så mye i en forbrenningsmotor. Ikke den absolutt beste løsningen, men bedre enn forbrenningsmotor med eller uten hybridsystemer og mer realistisk i stor skala enn H2.

[Amoss]

Med riktig kilde blir det som å midlertidig låne CO2 fra atmosfæren, for så å gi nøyaktig like mye tilbake.

Hvis du "låner" CO2 fra atmosfæren så blir det enda mer miljøvennlig å ikke levere det tilbake.

Spesielt dersom man hugger/brenner ned deler av regnskogen for å dyrke det som skal "låne" CO2 fra atmosfæren :p

[Taffelman]

Hvis man som et tankeeksperiment antar at hydrogenbil produksjon når elbilnivå en gang på 2020 tiåret, så kan vi endelig fylle tanken på 5 minutter, men...

- det finnes elbiler med tilsvarende eller bedre rekkevidde.
- hydrogenbilen er 2-3 ganger dyrere å kjøre pr.mil. enn elbil.
- klumpete utforming av tanker/system reduserer begrenser bildesign/plassutnyttelse.
- avansert installasjon med høyt/dyrt vedlikeholdsbehov..
- Relativt høy kostnad på fuelcell, ca 1/2 - 1/3 av batteriet i en elbil.
- kort levetid på fuelcell, sannsynligvis kortere enn et elbilbatterier.

Ut ifra et personbil perspektiv sliter jeg med å se hvor fordelene er? Bortsett fra den 5 minutters fyllingen, som i realiteten tar 15 min da du likevel skal innom stasjonen og kjøpe kaffe.

Samfunnsmessig må man stille spørsmål rundt sikkerhetsaspektet i et "hydrogensamfunn", hvem skal ta regningen for tilpasning av eksisterende infrastruktur og evt. økt beredskapsbehov.

Fra et økonomisk aspekt henvises det ofte til at hydrogen skal produseres på grønn overskuddskraft. Men vil det bli så mye billig overskuddskraft i fremtiden? Med økt utbygging av nett, battericontainer parker og private wallpacks, så utjevnes forbruket over hele døgnet. Da selger man strømmen til markedspris, og man investerer ikke i overproduksjon for å dumpe prisen.

Hydrogen forkjemperene har og et forklaringsproblem. Hvorfor er det olje/gassindustrien som finansierer de som fremmer hydrogenbilen? Søk litt på Japan og Toyota (Les: Mirai) sitt hydrogen initiativ, og se etter hvilke selskaper som finansierer kalaset.

[ladov]

...
Ut ifra et personbil perspektiv sliter jeg med å se hvor fordelene er? Bortsett fra den 5 minutters fyllingen, som i realiteten tar 15 min da du likevel skal innom stasjonen og kjøpe kaffe.
...

Jeg er ikke helt sikker men jeg *tror* at denne fordelen står for fall ganske snart. Tesla har ymtet frempå om vesentlig kraftig ladere, jeg gjetter på at vi får vite mer i månedskiftet mars/april(Model 3 unveil part3?)

Når ladeeffekten har blitt bedre, står vi bare igjen med alle ulempene du ramset opp.

[Trond.Strom]

Fylletiden på Hydrogen virker også kraftig overdrevet. NREL som er de eneste jeg vet som tilbyr data og ikke fremtidsvisjoner og best case tekniske muligheter viser at det tar ofte 10 min+ å fylle Hydrogen.

http://www.nrel.gov/hydrogen/images/cdp_fcev_09.jpg
http://www.nrel.gov/hydrogen/images/cdp_fcev_08.jpg

Veldig mange fine grafer fra den siden:
http://www.nrel.gov/hydrogen/proj_fc_vehicle_evaluation.html