FFI – Forsvarets forskningsinstitutt: Vellykket testflyving med hydrogendrone

Med hydrongenbrenselceller kan flytiden til droner potensielt dobles. Det åpner for helt nye bruksområder.

Apelands prototype er en Staaker BG-200 FC-drone fra Nordic Unmanned. Foto: Nordic Unmanned

Doktorgradsstipendiat Jørgen Apeland har siden 2018 forsket på hvordan bruk av hydrogenbrenselceller kan øke rekkevidden til dagens droner.

Den 14. desember gjennomførte han og Nordic Unmanned AS en vellykket testflyving med en hydrogendrevet Staaker BG-200 drone.

– Flyturen gikk bra, og brenselcellene gjorde jobben de skulle. Det er ingen tvil om at forberedelsene jeg fikk gjort i løpet av forskningsoppholdet hos FFI var svært viktige for gjennomføringen av flygningen, sier Apeland.

Apeland tilbrakte tre måneder ved FFI høsten 2020. I løpet av sine tre måneder ved FFI benyttet Apeland seg av laboratorier og utstyr som han ellers ikke hadde hatt tilgang til. Han fikk også god hjelp av FFIs miljø innen strømforsyning og ubemannende systemer.

 

Miljøvennlig

Brenselcelle-systemet på Apelands drone består av batterier, brenselceller og en trykktank med komprimert hydrogengass. Brenselcellene lager strøm ved hjelp av en elektrokjemisk reaksjon mellom hydrogen og oksygen. Hydrogen hentes fra trykktanken mens oksygen hentes fra lufta som blåses gjennom brenselcellen med vifter.Eksosen systemet slipper ut er rett og slett vanndamp.

For sin drone har Apeland regnet ut at det er mulig å oppnå opp mot dobbel mengde energi pr. gram sammenlignet med Li-ion-batterier, noe som potensielt kan doble flytiden. Dette skaper rom for å ta i bruk droner i helt nye sitasjoner og operasjoner.  For eksempel kan logistikkanvendelser der dronen leverer materiell på store avstander bli mer aktuelt.

– Dette er en viktig milepæl for prosjektet. Hydrogendrevet flyving er en del av fremtiden, og med denne vellykkede testflyvingen har vi tatt et viktigs skritt i retning av å realisere det, sier Apeland.

Sikkerhet på agendaen

Apelands doktorgradsarbeid avsluttes sommeren 2021 og funnene hans avgjør veien videre. Dersom teknologien viser seg å holde mål, ønsker Nordic Unmanned å videreutvikle BG-200 dronen for det kommersielle markedet. De utelukker heller ikke videre forskning på hydrogendroner.

Et sentralt tema videre vil være sikkerhet. I det foreløpige testprogrammet flyr ikke dronen i nærheten av mennesker og det er også en satt makhøyde for å redusere potensiell nedslagsenergi. Måten hydrogentanken er festet på skal også beskytte den mot direkte anslag.

– Fremover vil vi nok også måtte gjøre noen falltester for å kartelegge risikobildet. Hvis vi skal operere i nærheten av mennesker, må vi dokumentere en del flytimer og at det ikke er til fare for omgivelsene. Dette er noe av det som må jobbes videre med for å kunne skalere disse operasjonene og brenselcelle-dronen som et produkt, avslutter Apeland.