I framtida kan regionale flyvninger som Trondheim-Oslo bli langt mer miljøvennlig ved hjelp av en hybrid flymotor. 

En slik motor har en propell drevet av en kombinasjon av elektrisk motor og forbrenningsmotor. Nyvinningen skal kunne redusere CO2-utslippene med opptil 30 prosent.

– Prinsippet som gjør at utslippene går ned er det samme som for hybridbiler – altså en kombinasjon av både drivstoff og elektrisitet, sier SINTEF-forsker Torstein Grav Aakre.

Satser på regionale flyvninger

Luftfart står for omkring fire prosent av de totale klimautslippene til EU. Løsningen gjør at utslippene kan reduseres med så mye som ett prosent i hele EU, ifølge forskeren.

At det satses på regionale fly skyldes at det er lettere å gjøre disse flyvningene grønnere ved hjelp av elektrisitet.

– Grunnen er at batterier til elektriske motorer veier mer enn vanlig drivstoff. Og jo lenger man skal fly, jo mer energi må flyet ha med, forklarer Aakre.

Er i gang med stor innovasjonsjobb 

Det er mye som må utvikles for å lage den hybride flymotoren. 

Det må blant annet utvikles bedre flypropeller og girboks mellom den elektriske motoren og forbrenningsmotoren. Bedre elektrisk drivlinje, energistyring og energidistribusjon er også nødvendig.

– I luftfart skal alt være så lett som mulig, så en av hovedoppgavene våre er å redusere flymotorens vekt mest mulig.

Det forteller Astrid Røkke i Rolls-Royce Electrical Norway. De samarbeider med SINTEF.

Forsker på maskinens hjerte

SINTEF og Rolls-Royce samarbeider om å utvikle den elektriske isolasjon til det som kalles statoren. Den er plassert i hjertet av den elektriske maskinen og får rotoren til å gå rundt. 

Statoren omdannes strøm som sendes gjennom spoler til et alternerende magnetisk felt. Det får rotoren til å gå rundt, forklarer Røkke.

– Spolene må ha isolasjon for å ikke få elektrisk kortslutning, og denne skal være så tynn som mulig – uten at det går på bekostning av levetiden, sier hun.

Tester isolasjonens levetid med ny metode

Når man skal lage maskiner som blir større og kraftigere og som har mer effekt enn før, må man bruke høyere spenninger og frekvenser. Dette finnes det per i dag ikke metoder for å teste.

– Industrien har ikke standarder for å beregne levetiden ved så høye spenninger og frekvenser. Vi har bare tall på hvor mye et isolasjonsmateriale tåler på opptil 1 kilohertz. Her er det snakk om opptil 50 kilohertz, forteller Røkke.

Hun forklarer at Rolls-Royce som leverandør til flyindustrien må ha kunnskap om hvordan materialene oppfører seg på disse frekvensene for å kunne være helt sikre på at levetiden til isolasjonen er lang nok.

– Ellers kan vi lage noe som er farlig å bruke, sier hun.

Men en nyutviklet testmetode fra SINTEF gjør det mulig å beregne levetiden på det viktige materialet.

Tester spenning og frekvens

Enkelt sagt tester de dette ved å koble en spenningskilde til testobjekter som etterligner isolasjonen. 

Vi slår spenningen av og på med en bestemt frekvens helt til det oppstår en feil, for å finne ut hvor lang levetid testobjektene har, forklarer forsker Aakre.

– Basert på dette kan vi finne ut hvordan spenning og frekvens vil påvirke levetiden til isolasjonen, sier han.

– Testmetoden SINTEF har laget er noe vi i Rolls-Royce har hatt behov for lenge, men som vi ikke har klart å finne. Vi har heller ikke har hatt kompetanse til å utvikle metoden selv. SINTEF har med andre ord løst en floke for oss, forteller Røkke.

Mange lovende resultater

– Vi har fått mange gode resultater, og forsøkene pågår fortsatt, forteller Aakre.

Som forventet har forskerne fått bekreftet at levetiden blir kortere av å ha høyere frekvens.

– Det var også det vi trodde skulle skje, men vi kunne ikke vite helt sikkert, for det er ikke publisert tester på dette før, sier Røkke.

Akkurat nå bygges det en demo av flymotoren som skal testes i Frankrike neste sommer. Ambisjonen til forskningsprosjektet er å få den nye hybride løsningen i markedet innen 2035.

Artikkelen er produsert og finansiert av NTNU

NTNU er én av over 80 eiere av forskning.no. Deres kommunikasjonsansatte leverer innhold til forskning.no. Vi merker dette innholdet for å tydelig skille formidling fra uavhengig redaksjonelt stoff.
Her kan du lese mer om ordningen.

Fikk du med deg disse sakene fra NTNU?

• 

  Forsker kjøpte sensorene på nett. Han bygde et system som kan bidra til tryggere seilas gjennom arktisk is

• 

  Kan ørkensand brukes til å bygge hus og veier?

• 

  Bør vi la Norge gro igjen for å redde klimaet? – Kan oppfattes som kontroversielt

• 

  Leger og sykepleiere mener deres egen rusbruk rammer pasientene

• 

  Slik oppleves ADHD for en 11 år gammel jente

• 

  Samarbeid er en ferdighet – det må trenes

Les flere saker fra NTNU her.

forskning.no vil gjerne høre fra deg!
Har du en tilbakemelding, spørsmål, ros eller kritikk? TA KONTAKT HER