12/11/2020

Episode 304 – Moberg & Valmot: Stempelmotorens framtid

Jan Moberg og Odd-Rikard Valmått snakker med Dr. David Amberson om fremtiden for forbrenningsmotorer. De diskuterer ulike typer forbrenningsmotorer, inkludert stempelmotorer, gassturbiner og stående motorer. De ser på fordeler og ulemper med hver type motor og diskuterer effekten av CO2-utslipp på industrien. De diskuterer også potensialet for biodrivstoff og ammonium som fremtidige drivstoffkilder.

00:00

I denne episoden diskuterer vi forbrenningsmotorens fremtid og betydning i lys av den globale elektrifiseringen.

08:53

Europa skifter mot elektriske transportløsninger, med mål om bærekraftige alternativer som hydrogen og biodrivstoff for fremtiden.

13:50

Diskusjonen om hydrogen og ammonium belyser utfordringer og muligheter for effektiv energitransport i maritim industri.

Transkript

Velkommen til Teknisk Sett, en podcast fra TU. Mitt navn er Jan Moberg, og jeg sitter her på NTNU med Odd-Rikard Valmått. Hei Jan. Ja, nå er det... Gammel NTNU. Ja, nå begynner den å rack up her nå. Vi har enda noen podcaster vi skal lage herfra. Ja, vi har.

Og nå skal vi snakke om et tema som vi har snakket mye om.

Ja, jeg må jo nesten si at det var litt av ungdomskjærligheten min. Det var mye olje på fingrene. Forbrenningsmotoren faktisk. Forbrenningsmotoren, ja. Hvorav det finnes noen typer. Men du må jo ha en fremtid, selv om det ikke alltid høres sånn ut med elektrifiseringen som foregår. Det høres ikke sånn ut i Norge, men jeg tror kanskje bildet er litt annerledes i resten av verden. Men...

Som jo annet, vi finner jo en kilde på NTNU som kan noe om dette. Og da snur vi til engelsk. Det må vi gjøre i dag. Vi må introdusere vår kjøpere her, Dr. David Amberson. Velkommen. Hei. Du har en doktorat i combustjonskinetikk, faktisk. Egentlig er min doktorat i mekanisk ingeniør, men min spesialisme er combustjonsenginer. Ja.

My current research group is the combustion kinetics group here at NTNU. So we do a lot of work around the chemical kinetics of combustion in various combustion systems. I just so happen to be the member of the group that actually does very little in terms of the kinetics and more experimental work with engines. And the work is there to

for å valide og støtte den numeriske kinetiske verdenen. Først og fremst, det er noen typer av kjøpemål. Vi tenker ofte på pistomål, som er den mest i volym. Ja, vi har tenkt på hvor mange pistomål det er i verden. Det må være billioner. Ja, det er ca. 7 billioner populasjoner.

Ja, jeg vil si inn i biljoner. Det er utrolig. Det er det som er i dag i verden. Hvis du tenker på de som har blitt gjort, og som ikke merkes, de som er satt ubrukt, blitt forbrudt, så må det være inn i biljoner. Så når vi snakker om det nødvendige, den nummer av pistoner som begynner å flytte opp og ned i en silindermål,

i hundre millioner i dette samme momentet. Jeg hørte en nummer et par måneder siden at det var 50 millioner elektriske generasjoner i Afrika. Jeg mener dieselgenerasjoner. Det er et stagerende nummer. Det er stagerende, men det hører faktisk ganske konservativt til meg når du tenker på den geografiske størrelsen av denne områden. Og så kanskje den nummer av faktiske kjøpestaller som er der, men da den nummer av

små byer og små kommuner som bor der, som vil være reliant på noen slags generasjon. Det er lettere å jobbe rundt, for det er en sunn sted, og solar er kjøpt. Batterier er kjøpt. Ja, solarbatterier er kjøpt, så du vil håpe at den teknologien blir utvandret der, ganske snart, og i andre land hvor det er høy bruk av

små, de små, enkelcylinder generatørene, du håper de blir utsatt ganske snart fordi kjøkkenet er kvalitet for kommunene der. Vi kommer til det. Vi må bare ta kontakt med den andre grunnskap- og motorkjøp-teknologien, denne gas-turbinen. Så ja, det er pistonekjøpen, som vi alle er uvennlig med i våre biler, trener, båter,

Og så er det gassturbinen, som er en annen form av internkombustjonsmotor. Vi er alle nødvendige med det på fly. Den brukes mye i kraftgenerasjon. De er generelt sett som å være mindre effektive enn en pistonmotor. Men de har ulike operasjonal karakteristikker som gjør dem tilgjengelige for flyet deres.

av kraft i en veldig liten, kompakte pakke. Gassurbeider, de er ganske, i forhold til kraftgenerasjon, så vi bruker mye for kraftgenerasjon i Storbritannia, hvor jeg er fra. Den måten du kan managere dem i forhold til å managere kraften, er god for kraftgenerasjon. Og så er det fortsatt noen stående stående motorer, jeg tror, i operasjon i verden, som er en ekstern form av ekstern stående motorer.

Men det må være veldig få av dem som er i operasjon rundt i verden i denne tidspunktet. Og i forhold til pistonen, så kan man splitte det inn i at du har den standardlige pistonen som begynner å flytter seg opp og ned i en silinders. Du har rotasjonsen eller "wankel" som er en piston som roterer i en bær.

Og så er det i pistonen, at du har noen hvor du kan ha mer enn én piston i silinderen. Så det er det du kaller oppsettepistonser. Og det er noen nisjøsaker av disse rundt i verden. Det ser alltid ut til å være en ny arkitektur eller geometri eller idé som ser ut til å være noen små spesialist-kontor som støtter noe.

And it always... You know, they might get taken up by a military operation, a military application or something like that, but then they never really break into the mainstream. We're going to have the piston engine around for a very long time. I'm sure about that, even though Norway is going electric very fast. So the thing is, we need to make it more efficient. Yeah, well, we need to make it more efficient, and also I think...

Det er også en annen side til det, som jeg tror toucher på det som gjelder det solnære. Effektivitet kan ikke være det eneste målet. Vi må virkelig ta redd for emissjonene. Det er ingen poeng i å ha en virkelig effektiv motor, hvis vi fortsatt pumpet ut mye hårdt emissjoner. Jeg tror vi kan akseptere en mindre effektivitet, hvis vi kan helt klare emissjonene opp.

Jeg husker da jeg studerte på min mastergrad, en av mine lektører sa at dette var noe som ble gjort med solen litt. At europeanske mennesker virkelig spurte for effektivitet, prøvde å få effektivitet av solpaneler. Hvoras det kinesiske synet var, la oss bare bringe prisen til å produsere dem ned.

Så effektiviteten gikk aldri opp, men prisen dro dramatisk. Det var den som spurte solar ut. I stedet for å forbedre effektiviteten med 1-2%, så har vi bare kjøpt prisen ned. Det er litt annerledes med kjøkken og motorer, men jeg tror at hvis vi ikke targeterer effektiviteten så mye, men bare targeterer emissjonene og får dem ned, så har jeg tenkt at motorer har en lang livsavgjort i noen sektorer.

Du er rett, for det vi så i 2015 med diesel-skandalen som ble avkastet, det var CO2. Det var ikke en effektivitet eller noe til å gjøre med det. Det var emisjoner som virkelig hittet industrien der. Ja, vi burde ikke virkelig... Jeg mener, det er en stor ting som skjedde, og Volkswagen har fått mest av det...

- Det var det som var det mest. - Det var det som var det mest. - Men det skjedde også for mange. - Ja. - Jeg tror det er et verden før og etter denne skandalen. - Jeg har hatt mange konferanser med motorer, - - noen av dem er mer automatisk basert, - - men noen er mer generelt kjøpbasert, - - og noen er bare motorkjøpbasert.

et par år etter det, var det alltid noen form for Volkswagen-presentasjon, eller Volkswagen, den Volkswagen-skandalen ble alltid nevnt i en måte, og det var mye av et før og et etter. Men jeg tror det var en god ting. Jeg tror at det vil bli en god ting. Jeg mener, det har virkelig støttet

- at europeiske løsninger har blitt styrt inn i elektrikke grupper nå. Det har endret verden for å ta dette mer seriøst, tror jeg. Men i ditt arbeid, David, vil du forstå at individuelle menneskelige transport - - på grunn av grunn, vil være elektrisk? - 100 %. Det kan ta litt tid, men det er det ultimete målet.

Europa, Kina, kommer nok først. Og så kommer prisen ned. Og så skal vi også finne ut hvordan materialene blir reutilisert i elektriske bil. Vi vet ikke om den andre handelsmarkedet vil være så god. - Vi begynner å se det. - Når alle disse aspektene er besvunnet,

Jeg tror at ideen om å komme inn i en bil med et diesel eller et petrofilt, kommer til å se ut som ganske ganske ganske ganske ganske ganske ganske ganske ganske ganske. Og selv sånn, det vil være noen sektorer som fortsatt vil bruke både pistolemotoren og gasskjøret. Hva er din tanke på det? Gasskjøret i aviasjonen er mulig å bruke for lang tid, men med en annen kjøl. En zero-karbon kjøl, som hydrogen eller ammonium.

eller en biofuel, så karbonen er skjønt i en annen del av systemet. Det ville gjøre mye for meg for aviasjonen å fortsette å bruke denne teknologien, fordi den er så tilgjengelig, og det er veldig viktig i aviasjonen. Du tester ikke den nyeste på vinkene, kanskje? Vi vet at de fungerer, og

hele industrien er basert på gasskjøpene. - Men du snakket om biofuel her før dette avsnittet, og det burde gjøre noe for avianter. - Jeg tror det. - For da kan man bruke det som er allerede der. - Ja, vi bare må få kvaliteten av kjøpene korrekt for aviantermarkedet. Reglene på kjøp som kan gå på en avdeling er ganske strikte.

Obviously they need to operate across a wider environment or range than in a car. If you sell a diesel for a vehicle in Siberia and then one in Spain, they're slightly different because of the climatic conditions, whereas aviation fuel obviously is different in different climates, but the aircraft goes from the ground to so many thousand feet, so it needs to be... The fuel needs to operate across that range, and that's something that's been...

som skal forsøkes med biofuel? Det er noen små deler som er tilføyet i dag, men vi må produsere det på stor skala. Jeg tror at alle biofuelene som nå går inn i bilene, så det europeiske diesel har mellom 7 og 10% biodiesel, som kan fordeler det hele til aviasjon.

Det kunne være veien til å gå. Det vil sikkert gjøre noen internasjonale regler nødvendige. Men det er lettere gjort i aviasjonsindustrien enn mange av dine industrier. Vi må spørre deg, David. Hva er fremtiden for de store diesel-ekonomen?

Hvor ser vi det på? I dag er det en stor brus og stor lyd om ammonium som en fjell. Vi vet at vi ikke er interessert i det i automotivsektoren. Men det er noen operasjoner av diesel-

og disse motorene er store. Hvis det er kraftgenerasjon på veien, så kvarter og agrikulturelle... -Skip. -Skip. Og skip er det store for oss. Det blir en lang tid før et dypt se- og vann- og kargo-vessel kommer til å reise rundt med batterier, eller om noe. Det er de mest effektive motorene i verden.

Det er en stor tro for observansere i industrien nå at de skal forandre til lå- eller zero-karbonfjell. Almonium har vært et sted som kan være et fremtidig fjell for skipper. - Eller eksisterende maskinerier? - Retrofitting og nye maskinerier. Det er derfor det er så populært. Det er retrofittbart.

Og det er sikkert ganske attraktivt i den marinske industrien. Man skraper ikke bare et voksen. - Fordi av en motor? - Ja. - Tror du at ammonium kan støtte hydrogen til en side? - Hydrogen og ammonium er egentlig samme. - De er det, men det er lettere å stå ammonium. - Ja, men beslutningen må gjøres, eller teknologi og forskning må gjøres, for å være ærlig.

Vi gjør hydrogen med en varierende kraftsupplyning i en renovering, så vi har for mye kraft, så vi bruker det til å gjøre hydrogen. Tror vi da å bruke hydrogen som er, eller vil vi store og transportere det? Hvis vi vil gjøre det, så ser det ut som at vi gjør harmonium fra hydrogen. Det gjør det mindre bekymrende å reise rundt. Det er mye enklere å transportere.

Så besluttet er om vi bruker harmoniet som det er, vi kan bruke harmoniet, eller det kan brukes i en kjøleskjel, eller om vi vil splitte det og bruke hydrogen som det er. Det er mye forskning som må gjøres i denne aspekten av å få harmoniet inn i enjeren. Blir vi splitt det? Bruker vi det som det er? Hvordan igniterer vi det? Det bruger ikke så mye som andre kjøler.

Så det vil ikke pushe hydrogen til siden. Det kunne hjelpe å bringe hydrogen

I noen steder har vi ikke forstått det før. Ok, til å finne opp her. Det er så mye å snakke om, David. Vi må bare ha en kommentar om effekten. Det er en diskusjon som jeg og Odrik og jeg alltid får inn. Det er effekten av valgetjenesten og motoren og så videre. Ja.

Vi er ulike med at bilen, pistonellene, er i 30-40% Ja, 35-40% er ganske bra. Og som du sa, de store, to-stokke-pistonellene i de store sjepene er i 55% Det er ganske bra. Og aviasjonen? Jeg er ikke en ekspert på gasskjøp

Men jeg tror at kjøringen på altid, når de opererer på mest effektivitet, kan være opp til 60%. Så å løpe kjøringkonsumtionen er sikkert en mer effektiv måte til løpet enn å forandre motoren? For noen sektorer, løper kjøringen, i stedet for en helt ny propulsiv eller motiv teknologi, er det sikkert veien frem. Ja.

Veldig godt. På den enden avstillingen, hva ellers kan vi spørre for, Rikard? Vi kan føle seg sikre at noe vil skje. Vi kan ha en fremtid her i Norge med grønn og blå ammonium. Grønn og blå ammonium kan være en stor effekt for Norge. Takk, Dr. David Amberson her på NTNU. Takk til Rikard Valmoth, og mitt navn er Jan Moberg.

Dersom du ønsker å konsumere enda mer innhold fra oss i TUNO og DIGI.no, anbefaler vi at du blir abonnent. Det vil gi deg tilgang til alt vårt innhold innen energi, elektrifisering, forsvar, fly, samferdsel, byggenæring, industri, maritime næringer, karriere og mye, mye mer fra vår kjendige redaksjon. Du vil da også få tilgang til alle sakene Odd Rikard skriver om sine 687 favorittområder.

Vi har også egne avtaler for bedriftsabonnement, og, som om ikke det var nok, medlemmer av NITO og Tekna får halvpris.

Nevnt i episoden

Teknisk Sett

En podcast fra TU

NTNU

Norsk institutt for teknologi og naturvitenskap

Odd-Rikard Valmått

Medprogramleder for Teknisk Sett

Dr. David Amberson

Ekspert på forbrenningskinetikk og combustjonsenginer

Combustjonskinetikk

Studiet av kjemiske reaksjoner som skjer under forbrenning

Combustjonsenginer

En type forbrenningsmotor

Stempelmotor

En type forbrenningsmotor som bruker et stempel for å omdanne trykk til bevegelse

Gass turbin

En type forbrenningsmotor som bruker en turbin for å omdanne trykk til bevegelse

Stående motor

En type forbrenningsmotor som har en stempel som beveger seg opp og ned

Diesel

En type forbrenningsmotor som bruker diesel som drivstoff

Biodiesel

En type biodrivstoff som kan brukes i dieselmotorer

Biofuel

En type drivstoff som er laget av biologiske materialer

Hydrogen

En type drivstoff som kan brukes i forbrenningsmotorer

Ammonium

En type kjemisk forbindelse som kan brukes som drivstoff

Volkswagen

Et tysk bilmerke som ble involvert i en dieselskandale

Solar

Solenergi

Teknisk Ukeblad, et norsk magasin om teknologi

DIGI.no

Et norsk nettsted om teknologi

NITO

Norsk ingeniør- og teknologiorganisasjon

Tekna

Norsk forening for teknologi og naturvitenskap

CO2

Karbondioksid, en klimagass

Europa

Et kontinent i verden

Kina

Et land i Asia

Afrika

Et kontinent i verden

Siberia

En region i Russland

Spania

Et land i Europa

Aviasjon

Flyindustrien

Deltakere

Host

Jan Moberg

Host

Odd-Rikard Valmått

Guest

Se mer

1/1/2021

Teknisk sett

Episode 315 – Moberg & Valmot: Godt nytt år – hva er teknologitrendene?

Se mer

4/4/2022

Teknisk sett

Episode 418 – Nor-shipping: Verden kommer til Norge for å oppleve innovasjon rundt grønn shipping

Vi snakker med Per Martin Tanggaard, direktør for eksterne relasjoner i Nor-Shipping, den maritime messen som går av stabelen denne uka.

Se mer

5/4/2016

Teknisk sett

Episode 17 - Stempelmotoren har ingen fremtid

Etter 150 års rivende utvikling er det snart game over for stempelmotoren, mener Odd Richard Valmot og Jan Moberg. Alternativene blir raskt mye bedre, og snart har rett og slett stempelmotoren utspilt sin rolle. Den har ingen fremtid, mener Valmot, som gir teknologien 10-20 år før alternativene overtar helt. I denne ukens podcast får vi et raskt tilbakeblikk på stempelmotorens historie, helt fram til de siste årene. Downsizing, turbo, elektronikk og innsprøyting har skviset marginene og gitt langt større virkningsgrad de siste årene. Og visste du forresten hvordan saltvannet begrenser forbrenningsprosessen i utenbordsmotorer?

Se mer

Laster