In recent years, more than 100 000 commercial flights have departed daily, and the number of passengers worldwide are expected to double within the next two decades, assuming there are no long-term impacts of the Covid-19 pandemic. Meanwhile, the aviation industry will need to undergo a shift to more sustainable fuels, due to the growing issue of climate change and implementation of policies that regulate the use of fossil-based fuels such as kerosene. Hydrogen has been established as one proposed fuel for aviation, due to its properties of high energy contents and the main emissions being water vapor. For hydrogen to be used as an aviation fuel, there is a need for efficient, safe and low-cost storage systems. Based on a set of quantifiable parameters the report aims to, based on technical, economical and safety perspectives as well as conclusions from previous studies, identify and quantify the current states and prospects of some of the most promising methods and technologies for hydrogen storage in commercial aircrafts. Furthermore, other important parameters are being identified and discussed after analyzing the viability of several physical and material storage technologies. The results show that although none of the technologies are sufficiently developed and ready for aircraft applications, cryogenic liquid hydrogen storage offers the best opportunities for the near future. Other forms of physical storage show some promise, whereas some material storage methods have large theoretical potential but require rapid development. While the other studied systems can’t be dismissed, a lot of research and development would have to be successful in order to reach technological and commercial viability. Further research is necessary for quantifying storage costs as well as prospects and targets for costs and gravimetric energy densities. All things considered, it is concluded that for hydrogen to be viable as an aviation fuel, hydrogen storage systems need to perform on a level much higher than today. / Under de senaste åren har över 100 000 kommersiella flygningar avgått dagligen, och antalet passagerare världen över förväntas fördubblas inom de närmaste två decennierna, förutsatt att Covid-19-pandemin inte har några långvariga effekter på flygindustrin. Samtidigt behöver branschen genomföra en omställning till mer hållbara bränslen, till följd av det växande problemet med klimatförändringar och implementering av policy som reglerar användningen av fossilbaserade bränslen som Jet A1 (flygfotogen). Vätgas har etablerats som ett föreslaget flygbränsle tack vare sitt höga energiinnehåll och att dess utsläpp mestadels består av vattenånga. För att vätgas ska kunna användas som flygbränsle finns ett behov av effektiva, säkra och billiga lagringssystem. Baserat på en uppsättning av kvantifierbara parametrar syftar rapporten till, baserat på tekniska, ekonomiska och säkerhetsmässiga perspektiv, att identifiera och kvantifiera nuvarande tillstånd och framtidsutsikter hos flera av de mest lovande metoderna och teknologierna för vätgaslagring i kommersiella flygplan. Vidare identifieras och diskuteras andra viktiga parametrar efter att förutsättningarna för teknologier för fysisk lagring och materiallagring har analyserats. Resultaten visar att även om ingen av teknologierna är tillräckligt utvecklade eller redo att appliceras på flygplan, så erbjuder kryogen, flytande vätgaslagring de bästa möjligheterna för en nära framtid. Även andra former av fysisk lagring visar sig vara ganska lovande, medan vissa metoder för materiallagring har hög teoretisk potential men kräver en snabb utveckling i mognadsgrad. Även om de andra studerade systemen inte helt kan avfärdas så behöver mycket forskning och utveckling lyckas för att nå en teknologisk och kommersiell gångbarhet. Ytterligare forskning är nödvändig för att kvantifiera flyganpassade lagringskostnader samt utsikter och mål för kostnader och gravimetrisk lagringstäthet. Sammantaget dras slutsatsen att vätgaslagringssystem behöver prestera på en nivå långt över idag för att vätgas ska kunna bli lämpligt som flygbränsle.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-298996 |
| Date | January 2021 |
| Creators | Franzén, Kenzo, Jangelind, Fredrik |
| Publisher | KTH, Energiteknik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-ITM-EX ; 2021:262 |
Page generated in 0.0626 seconds