I 2035 kan vi få flytrafikk uten utslipp

NTNU deltar nå på ei internasjonal satsing for å elektrifisere luftfarten.

IE-fakultetets prodekan Ole-Morten Midtgård er involvert i forskning som skal erstatte bensinmotoren med en elektrisk flymotor.
IE-fakultetets prodekan Ole-Morten Midtgård er involvert i forskning som skal erstatte bensinmotoren med en elektrisk flymotor.
Publisert Sist oppdatert

- Målet vårt er å skape ren luftfart, sier prodekan Ole-Morten Midtgård.

Han er ganske nytilsatt i jobben, er NTNUs første prodekan med bærekraft i tittelen og flyr allerede høyt. For prodekanen for bærekraft og innovasjon har fått ei spennende satsing i fanget: Å være med på å utvikle verdens første 90-seters regionale fly med nullutslipp.

NTNU har inngått en avtale med Jet Zero Consortium, der universiteter, luftfartsindustri og leverandørindustri sammen skal jobbe for en bærekraftig luftfart.

Det var dekan Ingrid Schjølberg ved Fakultet for informasjonsteknologi og elektroteknikk som hadde idéen, og som spurte Midtgård om han ville bli prodekan for bærekraft og innovasjon.

- Jeg fikk god tid til å tenke meg om, men brukte ikke lang tid på å bestemme meg. Jeg har alltid vært opptatt av bærekraft, og har jobbet som professor i elkraftteknikk, blant annet med fornybar energi. Forespørselen tente en gnist i meg, forteller han.

Elektrisk luftfart ved bruk av hydrogen

Hydrogen

  • Er en energibærer og ikke en energikilde. Det går ikke an å produsere energi fra en energibærer. Den kan holde på energi, for bruk eller lagring.
  • Det letteste stoffet vi kjenner til.
  • Det er det grunnstoffet vi har mest av i universet.
  • Det er fire kategorier hydrogen, basert på hvordan det er produsert: Grått, grønt, blått og turkis.
  • NTNU forsker på å omdanne hydrogen fra gass til flytende ved å kjøle det ned.
  • Flytende hydrogen vil gjøre at det kan være ombord i mindre tanker.
  • Kilde: Sintef og NTNU

Prodekanen for bærekraft opplyser at luftfarten i dag står for om lag to prosent av globale CO2-utslipp, men er økende og i et av atmosfærens mest sårbare områder. Nå jobbes det globalt, og ikke minst i EU, for å få til ren luftfart. Det er ulike alternativer på bordet. Ole-Morten Midtgård sier det er én ting å framstille drivstoff som er renere enn i dag: syntetisk flybensin framstilt på en karbonnøytral måte. Men den langsiktige løsninga kan være å elektrifisere luftfarten.

- Da er det to spor, det ene er batteri og det andre er hydrogen.

Problemet med batteri er at det stort, tungt og vil ha begrenset rekkevidde og kapasitet.

- Jeg tror man kan lage trygge fly på batteri, og de kan egne seg godt for kortdistanse. Det jobbes det også med.

Så er det det andre sporet, som han ser for seg vil bli den langsiktige løsninga: Energibæreren hydrogen. Også her er det to aktuelle spor, ifølge Midtgård.

  • Hydrogen som brennstoff i jetmotorer. Da vil det gjøres små modifikasjoner og man fortsetter som før. Spørsmålet er hvor rent dette blir.
  • Gjøre framdriftssystemet elektrisk. Dette vil være et propellfly med elektriske maskiner som driver propellene. Strømmen til el-motoren blir skaffet via brenselceller, som bruker hydrogen og oksygen til å lage strøm. Her blir rent vann et klimanøytralt avfallsstoff.

- Det siste er ei løsning som ikke skaper utslipp og heller ikke kondensstriper bak flyet, som også bidrar til global oppvarming.

- Rent hydrogen vil finnes

Begge disse sporene vil altså være avhengig av produksjon av hydrogen. Den må være ren.

- Hydrogen-sporet er et separat område som det også jobbes aktivt med, og framgangen er stor. Rent hydrogen vil finnes i framtida, sier han.

Midtgård lister opp tre typer hydrogen: Grått, grønt og blått. Grått hydrogen er framstilt av fossile kilder hvor en kjemisk prosess framstiller hydrogen. Ulempen er at da blir det CO2-utslipp. Grønt hydrogen er laget ved å bruke fornybar kraft i elektrolyseprosessen, der vann omdannes til hydrogen. Brenselceller (nevnt ovenfor) er det motsatte av elektrolyse. Blått hydrogen bruker naturgass på en slik måte at det ikke skal føre til utslipp. Skal det være rent innebærer det karbonfangst og lagring.

Vil kjøle ned hydrogenet

Batteri i fly er altså stort og tungt. Bruk av hydrogen har også noen ulemper. Det kreves store tanker for å lagre hydrogen i flyet, flykroppen blir tilsvarende stor og det oppstår problemer med aerodynamikken.

- Derfor gjelder det å krympe denne tanken ved å kjøle ned hydrogenet. Da blir det flytende og tar mindre plass. Dette kalles kryo-teknikk, forklarer Midtgård.

Han sier kjølesystemet egentlig vil eksistere for hydrogenets skyld, men når det først er der, så kan det brukes sammen med det elektriske systemet og også kjøle ned det.

Fakultetet har startet et arbeid med å bygge et laboratorium for å teste framdriftssystemer basert på kryo-elektrisitet. Dette vil innebære systemer som kan lede strøm uten elektrisk motstand. Forskningsprosjektet blir ledet av førsteamanuensis Jonas Nøland, som har med seg tre doktorgradsstudenter.

- Dette forsker vi på, det trenger ikke å bli løsninga, men det er en retning vi ser på.

LES OGSÅ: Vil ha bærekraft i alle utdanningsløp

LES OGSÅ: Alle snakker om bærekraft, men hva betyr det?

Sikker på at el-fly blir noe av

Initiativtaker til konsortiet NTNU er medlem av, er flyprodusenten Electric Aviaton Group (EAG). De produserer regionale elektriske fly og har tidligere designet verdens største hybrid-fly med over 70 seter. Ambisjonen er å få på plass et 90-seters regionalt fly innen 2035.

- Det er et startpunkt, som krever innsats og forskning. Når løsninga er moden, vil vi ha store elektriske passasjerfly på langdistanse.

- Har dere kunnskap nok til å si at dette vil bli en realitet, eller er det fare for at alt bare flopper?

- At elektriske fly blir en realitet, er jeg ikke i tvil om. Det er ikke sikkert at konseptet med hydrogen og elektriske motorer vil vinne over hydrogen med jetmotorer. Her er det konkurranse mellom teknologiene, og kanskje får vi en periode med ulike løsninger. Tida vil vise hvem som blir vinneren.

Samarbeidet med Jet Zero Consortium betyr for NTNU at de får tilgang til flere strategisk viktige forskningsprogrammer for bærekraftig luftfart. NTNU har også søkt om å bli medlem av Clean Aviation, som er et planlagt partnerskap innenfor Horisont Europa.

- Kjempeartig, sier Ole-Morten Midtgård om å ta del i et slikt nybrottsarbeid.

- Det er så viktig at NTNU går foran og viser vei på en del slike satsinger. Det er ikke jeg som er faglig spydspiss i arbeidet. Men Jonas Nøland er flink til å inkludere meg og forklare meg teknologien. Han er superentusiastisk. Vi som har lederfunksjoner, må hjelpe de unge forskerne som driver utviklinga og bygge dem opp. Da skjer det spennende forskning, sier han.

LES OGSÅ: Hauglands ti utfordringer for at NTNU skal bli gode på bærekraft

LES OGSÅ: Åpnet Norges første smartbylab i FN-regi

Følg UA på Facebook, Twitter og Instagram.

Powered by Labrador CMS