Batterifärjorna går ett tag på diesel: Tekniskt trassel

Färjan Tycho Brahe går ännu på diesel för säkerhets skull

Enligt Helsingborgs Dagblad 2020-06-25 går de två färjor som utrustats med batterier sedan mer än ett halvår på diesel på grund av tekniska problem. Rederiet ForSeas driftsdirektör Jens-Ole Hansen citeras:

När man är först i världen med ny teknologi så går det inte alltid som förväntat.

Han tror att de tekniska problemen nu är lösta. De väntar bara på myndigheternas tillstånd att ta med passagerare vid batteridrift.

Det är berömvärt att Forsea litar till dieseldrift av omtanke om passagerarnas säkerhet. Brand ombord på ett fartyg med passagerare är något av det värsta man kan tänka sig. Risken beror på en systemskillnad mellan diesel och batterier:

Innehållet av energi

Diesel och bensin innehåller ingen energi själva. Energin erhålls först i kontakt med stora mängder luft. För att en brand skall uppstå behövs också ”eld”, en gnista. I en bensinmotor behöver luft-bränsleblandningen en gnista från ett tändstift för att antändas. I en diesel-motor sker antändningen av det mycket höga trycket som höjer luftens temperatur.

En explosion kan uppstå vid sällsynta kombinationer av omständigheter. En nästan tom bensintank kan explodera, om där finns lagom mycket luft bland bensinångorna OCH den omges av eld.

För diesel är risken för explosion mycket liten. Den skulle behöva sprutas ut i luften med så stort tryck att den finfördelas till en dimma, som kommer i kontakt med eld. Det man använder stor möda för att åstadkomma i en motors cylindrar.

Batteriet innehåller all energi

I ett batteri är all energi instängd i cellerna. Den utlöses vid kontakt mellan plus- och minuspolerna. Färjorna har 640 celler omväxlande kopplade i serie och parallellt för att ge tillräcklig spänning och strömstyrka.

Ojämnheter mellan cellerna är den främsta risken. En cell kan dra på sig en större ström, så att den blir varmare. Den sitter inklämd mellan andra som också genererar värme. Den kan bli så varm att den börjar smälta. Det blir kortslutning mellan polerna, som utlöser så mycket energi att metaller kan ta eld. Det sprider sig snabbt till andra celler. Det blir en okontrollerad explosion.

Det har vi sett många exempel på med elbilar. I en krock kan batteriet bli mekaniskt skadat med kortslutning som följd. Då exploderar batteriet och antänder bilens inredning och allt annat brännbart.

Brandbekämpning

En olycka med diesel kan kontrolleras. Läcker diesel ut, kan den samlas upp eller neutraliseras med absorberande granulat. Den tar inte eld annat än efter kontakt med eld. Har detta skett, stoppas elden genom att täckas över, så att den inte får luft eller genom att spruta koldioxid över dieseln. Elden kan begränsas och stoppas !

En batteriexplosion kan inte stoppas. All energi finns i batteriet. Explosionen antänder mycket snabbt allt i omgivningen, så att branden blir stor. Den kan bekämpas på vanligt sätt, men med ett stort handikapp på grund av den snabba utvecklingen.

Batteridriftens framtid

En explosion på ett fartyg med hundratals passagerare är något av det mest skrämmande man kan tänka sig. Riskerna med batterier kan begränsas enligt två olika principer:

  1. Batterierna förses med sensorer för temperatur och ström, som larmar så snart givna gränsvärden överskrids. Vid satta villkor stoppas driften automatiskt. Har början till en kortslutning uppstått, kan en explosion vara ostoppbar. Stoppas driften för ofta, ex.vis en gång i halvåret, blir systemet ekonomiskt orimligt
  2. Tillverkningen av celler når sådan perfektion att ojämnheter dem emellan inte blir störande.

Ölburkens perfektion

Att nå perfektion står nästan alltid utom mänsklig förmåga, men jag ser exempel på den varje dag. Jag har ibland snurrat på den aluminiumburk som kommer med läsk och öl. Den kan ha tryck i fem olika färger, som är jämnt runt hela burken och har en sådan exakthet att jag behöver förstoringsglas för att läsa de minsta siffrorna.

Hur kan det vara möjligt för något som är så billigt som en al-burk ?

Tja, man har övat sig några miljarder gånger under ett halvt sekel. Så mycket övning behöver man nog inte för battericeller, men ett par decennier kan det nog ta. . .

+ – + – + – +

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmailby feather

5 thoughts on “Batterifärjorna går ett tag på diesel: Tekniskt trassel

  1. Mitt inlägg blev inte så lyckat. Jag återkommer med klargörande.

  2. För att inte tala om risker och energieffektivitet för eldrivna flygplan! De litium/jon-batterier som nu används i elbilar väger drygt 7 kg per kWh. I vanlig trafik drar elbilar 1,5-2 kWh per mil. De behöver alltså 10-15 kg batterier per mil.

    För uppgiven räckvidd 30 mil krävs 300-450 kg batterier. Helst mer, så att man kan ta sig till laddningsplats också utan att bli stående i trafiken. Men för 30 mil räcker 15-20 liter diesel eller bensin med vikt 13-17 kg.

    Flygbränsle har ungefär samma energiinnehåll som bensin eller diesel. På en timme drar enligt Lufthansa en normal Boeing i Europa-storlek 1.800-2.000 liter (1.350-1.500 kg) med snittfart 800-900 km/h. Det motsvarar ca 10 kWh per liter. Alltså drygt 70 kg per liter.

    Denna resa med 1.800-2.000 liters förbrukning skulle alltså kräva 70 kg x 1.800/2.000 liter = 126-140 ton av dagens batterier. Det är mer än planets egen vikt.

    Effektivare batterier kan kanske halvera vikten. Vad hjälper det?

  3. Det är precis vad som står i posten.

    Utan luft och eld har den ingen annan energi än lägesenergi, som är svår att dra nytta av.

  4. Visst innehåller bensin och diesel energi. Det kallas kemisk energi. Energin utvinns när bensinen oxideras i närvaro av syre och värme.
    Nu är jag inte kemist men det är vad jag fick lära mig i skolan.

  5. Eldrivna fartyg kommer men dock inte med batteridrift. Det är för osäkert och en återvändsgränd
    Vi får vänta på 4:e generationens små modulära kärnkraftsreaktorer, såsom MSR (Molten Salt Reactor), SEALER (Swedish Advanced Lead Reactor) från Bykalla eller likvärdiga. Varje större fartyg kan utrustas med en egen med anpassad effekt.
    Dessa kan:
    Inte få härdsmältor
    Använda “utbränt kärnbränsle” eller Torium och fartyget kan segla i 20 – 30 år utan att behöva laddas om
    Till dess gäller pålitlig dieseldrift etc.

Comments are closed.