En av verdens første hydrogenferger: Her i hybridlaboratoriet skal verftet få en av flere brikker på plass

Fiskerstrand verft skal ha flere brikker på plass for å bygge det som blir en av verdens første hydrogendrevne ferger.

Samtidig melder flere verft og aktører seg på i konkurransen om å bli verdens første. Et EU-finansiert prosjekt vil bygge en ferge som skal være klar i 2021.

Det er samme år Statens vegvesen skal ha sitt prosjekt, ikke bare sjøsatt, men også i drift. Fem konsortier konkurrerer også om å utvikle utslippsfrie hurtigbåter.

IMO og Stortinget

Brenselceller i skip kan bli viktig både for å nå IMO-målene om 50 prosent kutt i CO2-utslipp fra skipsfarten og for cruise- og turistskip som vil inn i norske fjorder.

Stortinget har vedtatt krav om nullutslippsseilas fra 2026 i tre verdensarvfjorder i Norge, samt alle turistfjorder fra 2030. Batterier er ikke løsningen for alle skip.

Det er imidlertid et stykke utviklings- og kvalifiseringsarbeid som gjenstår, før brenselceller er klar for skipsinstallasjon.

Norske Hyon, eid av NEL, Hexagon Composites og svenske Power Cell, opplyser at de er først i verden med prinsippgodkjennelse fra DNV GL for en modulbasert og skalerbart brenselcelle-maskinrom, bygget rundt Power Cells 100 kW-celle.

Den kan bygges opp til å dekke megawatt-området. Men også for Hyon gjenstår det arbeid.

Prinsippgodkjennelsen betyr at utviklingsarbeidet for de kommende konkrete prosjektene vil være minimalt, ifølge selskapet.

• Ble provosert av slappe miljøkrav: Nå har de kommet frem til en løsning som gjør kystruta utslippsfri

Pilot E

Fiskerstrand verft har fått støtte via Pilot E-programmet. Tidsfristen til å realisere en demoversjon av utslippsfri ferge var satt til høsten 2019.

– Det rekker vi ikke, men har fått utsatt den til våren 2020, sier Nerem.

Målet er nå å ha en bil- og passasjerferge med brenselcelle og hydrogen klar til testing første halvår 2020.

– Vi har to-tre aktuelle leverandører av brenselceller, men har fortsatt ikke valgt leverandør, sier prosjektleder Kåre Nerem.

Fiskerstrand skal uansett teste en brenselcelle i samarbeid med ABB og Sintef Ocean i hybridlaboratoriet i Trondheim.

– Vi setter opp et anlegg med Hydrogenics brenselcelle for å se på karakteristika og lære oss mer om samspill med resten av systemene, sier Nerem.

Det kan også bli aktuelt å sette og teste andre typer brenselceller.

• Oppdrettselskaper, fiskebåtverft og oljeservice: Stiller stadig flere spørsmål om hydrogen

Prosjekter i fleng

Blant de aktuelle er trolig både Power Cell og Ballard.

Ballard og ABB tester ut brenselcelle for plassering om bord i ett av RCCLs cruiseskip. Verdens største cruiseoperatør, Carnival, er også med på Lt prosjekt for å kvalifisere brenselceller.

Direktør Jon Rysst i DNV GL Maritime ser at interessen for brenselceller er i ferd med å ta av.

– IMO-vedtaket i april er svært viktig. Sammen med det norske nullutslippskravet, får vi en kraftig push i utviklingen av nye alternativer, deriblant brenselceller og batterier, sier Rysst til TU.

Han sier at det ikke er mangel på prosjekter og planer, men at det er mange uavklarte spørsmål, både om kostnader og tilgang til hydrogen.

• Verdens største cruiseskipoperatør: Tester brenselcelle for cruiseskip (TU Ekstra)

To bærekraftige metoder

Dersom brenselcelle skal være et 100 prosent grønt alternativ, krever det at drivstoffet er basert på hydrogen, framstilt uten utslipp av CO2. Da er det i prinsippet to metoder: reformering av naturgass med kapring og lagring av CO2 (CCS), eller elektrolyse av vann basert på fornybar kraft.

– Skal det være noe poeng med brenselcelle og hydrogen, må det baseres på bærekraftig framstilling og transport av hydrogen, sier Rysst.

Daglig leder Tomas Tronstad i Hyon er også opptatt av om de første prosjektene skal basere seg på komprimert eller flytende hydrogen.

Flytende på tankbiler

– For de aller fleste fergestrekninger vil komprimert hydrogen være mest gunstig. Teknologien er kjent og tilgjengelighet av hydrogen vesentlig enklere. Energiforbruket ved trykksatt lagring er mye mindre enn ved flytendegjøring og man unngår et komplisert og dyrt nedkjølingsanlegg, sier Tronstad til TU.

For brenselcellen spille det ingen rolle om hydrogenet er lagret i flytende eller komprimert form.

Ifølge Tonstad er det i dag bare tre industrielle anlegg for produksjon av flytende hydrogen i Europa, i Tyskland og Frankrike.

H2 til norske ferger må i så fall sendes med tankvogn landeveien.

• Han produserer hydrogen i kjelleren: Slik skal Hans-Olof leve uten strøm om vinteren

Vannkraft og elektrolyse

Hyon ser det som mer gunstig å produsere hydrogen nærmere fergestrekningene. Vannkraft, vindturbiner eller solanlegg kan benyttes til å produsere hydrogen, komprimeres lokalt og fraktes til fergen eller skipet.

– For store skip og lange avstander er flytende sannsynligvis beste alternativ på grunn av volum. Her tror jeg vi vil se et skifte i shipping, sier Tronstad.

IMO-utfordring

Innen 2050 vil så å si hele verdens skipsflåte være byttet ut. Selv om alle skip erstatter diesel og tungolje med LNG, vil det ikke være nok til å møte kravet om 50 prosent lavere CO2-utslipp.

Både LNG og hydrogen har noe lavere energitetthet enn diesel og olje. Det betyr at skipene er nødt til å bruke noe mer av plassen om bord til lagring av drivstoff.

– Det vil det bli mer aksept for, tror Tronstad.

Marinteknisk sjef i Hyon, Arild Eiken, bekrefter imidlertid at Power Cells brenselcelle ikke skal ta opp så mye plass.

– Power Cell ligger tre hestehoder foran konkurrentene. De har utviklet en ny generasjon celler med litt andre materialer, som er billigere i storskalaproduksjon og som gjør det mulig å bygge lettere og mer kompakt, sier Eiken.

– De brenselcelleløsningene vi har fått godkjent er betydelig lettere og mindre enn vanlige marine kraftaggregater basert på diesel eller gass med tilsvarende effekt, legger han til.

• Elektriske livbåter: Kan danke ut diesel på kraft og vedlikehold (TU Ekstra)