STILLE: Ferga MF Vågen ble bygget om til elektrisk framdrift foran årest sesong. (Bilde: Prototech)

Vil prøve brenselcelle på større ferge

  • Industri

Støtespillere for prosjektet:

  • Norges forskningsråd
  • Transnova
  • Sparebank1 SR-bank
  • Sparebanken Vest
  • Hordaland fylkeskommune
  • Statoil
  • Jo Tankers
  • BKK
  • Bergen kommune

Ivrige forskere fra Prototech har i lengre tid jobbet med å forberede testing av hydrogendrevet brenselcelle på den lille ferga MF Vågen.

I vår ble dieselmotoren om bord erstattet med et elektrisk fremdriftssystem. Først i høst fikk de endelig slippe til med testing av det komplette brenselcellesystemet.

Neste milepæl blir å teste på en større ferge neste år. Søknad om forskningsmidler er sendt både Innovasjon Norge og Norges Forskningsråd.

– Vi samarbeider med Tide Sjø og miljøorganisasjonen ZERO om videreføring av teknologien i større, kommersielle anvendelser, sier teknologidirektør Arild Vik i Prototech.

Brenselcellene fra Serenergy ble testet på laboratoriet ved Prototech og tilpasset et liv på sjøen. brenselcelle, hydrogen, Vågen
TILPASSING: Brenselcellene fra Serenergy ble testet på laboratoriet ved Prototech og tilpasset et liv på sjøen. Prototech

Samarbeid

Regjeringens uttalte ønske om å satse mer på miljøteknologi gir håp. Prototech, som er sprunget ut av forskningsinstitusjonen CMR, har fått med seg Tide Sjø på neste runde. Tide Sjø har drevet flere ferger på LNG og vil opprettholde en grønn profil.

Prosjektet har satt seg et hårete mål: Å bidra til å redusere utslippene fra verdens skipsfart.





Sikkerhetsfokus

Sikkerheten rundt hydrogenfylling, lagring og overføring til brenselcellene skal være svært god. Systemet er blant annet designet med tre sikkerhetsbarrierer som forhindrer antenning av hydrogenet.

Opprinnelig var målet å kjøre MF Vågen med hydrogen og brenselceller mens fergen gikk i rutetrafikk i sommerhalvåret, men den endelige godkjenningen fra Sjøfartsdirektoratet kom ikke på plass i tide. Brenselcelle om bord i båt som også skal frakte passasjerer er upløyd mark. Det skal litt til å dokumentere alt.

– Direktoratet ønsket ytterligere dokumentasjon, særlig knyttet til risikofaktorer fra båter og personell omkring fergen, sier Helge Weydahl, forsker ved Prototech.

Prototech-forsker Helge Weydahl og skipper Arvid Stamnesfet sjekker hydrogentrykket på MF Vågen under testene
TESTER: Prototech-forsker Helge Weydahl (t.v.) og skipper Arvid Stamnesfet sjekker hydrogentrykket på MF Vågen under testene. FOTO: Christian Michelsen, Research AS. Christian Michelsen Research AS

To omganger

– Dette var mer enn vi klarte å skaffe til veie innen sesongstart. Derfor valgte vi å gjennomføre testingen i to faser, først med ren batteridrift gjennom passasjersesongen, og deretter med det komplette hydrogen- og brenselcellesystemet etter sesongens slutt, sier Weydahl.

Nå har ferga blitt grundig testet med en brenselcelle drevet av hydrogen. Brenselcellen lader batteriet når det ikke er behov for full kraft, og vil utfylle batteriet når det er større effektbehov. Brenselcellen er produsert av danske Serenergy og er på 12 kW.

– I denne testen kjørte ferga med en driftsprofil tilsvarende en travel dag på Vågen med 5-6 overfarter i timen, sier Weydahl.





Lagrer i metall

MF Vågen har  tre metallhydridbeholdere om bord for lagring av hydrogen. . Hver av dem rommer 10 Nm3 hydrogen (0.82 kg) og veier 130 kg. Volumet er 40 liter per tank. Typen metallhydrid som er brukt, er en variant av LaNi5. Hydrogenet frigjøres fra metallet under oppvarming.
LAGER: Hydrogen lagres i metallhydridtanker, basert på LaNi5 som lagringsmedium, om bord på MF Vågen. Hver tank rommer 40 liter og veier 130 kg. Typen metallhydrid som er brukt, er en variant av LaNi5. Hydrogenet frigjøres fra metallet under oppvarming. Prototech
Prosjektleder Tomas Ryberg fra Prototech opplyser at hydrogenet lagres i tre metallhydridbeholdere. Hver av dem rommer 10 Nm3 hydrogen (0.82 kg) og veier 130 kg. Volumet er 40 liter per tank. Typen metallhydrid som er brukt, er en variant av LaNi5. Hydrogenet frigjøres fra metallet under oppvarming.

– Dette gjør det mulig å lagre store mengder hydrogen under lavt trykk, sier Ryberg.

– Det lave trykket var grunnen til at vi valgte denne lagringsteknologien. Et av kravene til gasslagring under dekk er at trykket må være under 10 bar.





God match

MF Vågen går om sommeren fra sentrum av Bergen og ut til Akvariet. Turen er så kort at vanlig batteridrift med nattlading er tilstrekkelig. Dette gir høy virkningsgrad. Men Prototech og partnerne i utviklingsprosjektet REMKOF (Ren Marin Kraft og Fremdrift), trengte å skaffe seg relevant erfaring for skip med større rekkevidde. Og da er det ikke nok med kun batterier.

– Batterier og hydrogen/brenselceller er ideelle parhester: på korte strekninger kan man utnytte batterienes høye virkningsgrad, mens hydrogen og brenselceller gir deg den rekkevidden og fylletiden du trenger for lengre turer, sier Weydahl.





Elektrisk historie

Batteripakken som er satt inn i MF Vågen ble nøye sjekket og testet på laben til Prototech før installasjon i våres.
Brenselcelle, batteri, hyvrdogen
KRAFTPAKKE: Batteripakken som er satt inn i MF Vågen ble nøye sjekket og testet på laben til Prototech før installasjon i våres. Prototech
Det norske maritime miljøet har kommet lengre enn de fleste med brenselcelleteknologi i skip. Supplyskipet Viking Lady startet forsøkene for ett år siden med en 320 kW brenselcelle, drevet av naturgass (LNG). I tillegg er det bygget en snekke med brenselcelle i regi av Høgskolene i Buskerud og Vestfold.

Utenfor Norge har Tyskland og Nederland kommet et stykke. Det går en større brenselcellepassasjerbåt i Amsterdam og en i Hamburg (ZEMship).

Elektrisk fergedrift har lange tradisjoner i Bergen. Bergen Elektriske Færgeselskap (BEF) fikk på 1890-tallet konsesjon til batteridrevne ferger. Med ombyggingen av MF Vågen fra dieselmotor til elektrisk fremdrift ser det ut til at ringen er sluttet.