Odfjell

Skal løse skipsfartens klimagassproblem med multifuel brenselcelle

Rederiet Odfjell satser ikke alt på en hest i kappløpet for å nå nullutslipps shipping. Tester brenselcelle som kan gå på alt fra LNG med karbonfangst til ammoniakk og hydrogen.

Odfjell SE er med  på et utviklingsprosjekt for bruk av mulitfuel brenselcelle på 1,2 MW. LNG-tanker og «cold box» på dekk.
Odfjell SE er med på et utviklingsprosjekt for bruk av mulitfuel brenselcelle på 1,2 MW. LNG-tanker og «cold box» på dekk. (Illustrasjon: Odfjell SE)

Rederiet Odfjell satser ikke alt på en hest i kappløpet for å nå nullutslipps shipping. Tester brenselcelle som kan gå på alt fra LNG med karbonfangst til ammoniakk og hydrogen.

Hei, dette er en Ekstra-sak som noen har delt med deg.
Lyst til å lese mer? Få fri tilgang for kun 235,- i måneden.
Bli Ekstra-abonnent »

Like over nyttår får Sustainable Energy katapultsenter på Stord levert en container.

Inni den sitter en 200 kW brenselcelle og alt som skal til for å teste systemet med flere typer drivstoff. Målet er å skalere opp via moduler til 1,2 MW og installere det om bord på ett av Odfjells kjemikalieskip.

– Det er framtidshåpet for skipsfarten. En multifuel brenselcelle skal testes med alt fra naturgass og biogass (LNG og LBG) til ammoniakk og hydrogen, sier Willie Wågen, sjef for katapultsenteret.

Konseptet utvikles av en gruppe selskaper. Hovedpartnerne er Odfjell, Prototech, Wärtsilä og Lundin Energy Norway. 

Kjernen er brenselcellesystemet CHEOP – Clean Highly Efficient Offshore Power, som utvikles av Prototech i Bergen. De utvikler også en modul med karbonfangst – CC, Carbon Capture.

Wärtsilä har mange års erfaring med både batteri-, hybride system og brenselceller og integrerer brenselcellemodulene inn i et komplett energisystem med styring og kontroll.

Fra offshore til skip

Prototech begynte i 2017 utvikling av et 32 MW brenselcellekonsept for å erstatte gassturbiner offshore. Det var satt sammen av to ulike brenselcelleteknologier; SOFC (høytemperatur faststoffcelle) og PEM (lavtemperatur membrancelle). Det skulle også være mulig å fange CO₂ (Carbon Capture – CC) når naturgass (LNG) er drivstoff.

Fase I av prosjektet er gjennomført sammen med Equinor og Shell. Nå bygger Prototech videre på arbeidet som er gjort og tilpasser det for skipsinstallasjon og for offshore med Lundin. Prosjektet er støttet av Climit Demo-programmet til Gassnova.

Målet er å lage brenselcellesystem tilpasset marine anvendelser og operasjonelle forhold, for effektiv produksjon av strøm og varme. I tillegg utvikles systemene for å kunne operere med ulike type drivstoff i takt med etablering av infrastruktur.

IMO-mål

Etter IMO-vedtaket i april 2018 om å kutte klimagassutslipp fra shipping med 40 prosent innen 2030 og 50 prosent innen 2050, er det blitt mye større fokus på alternative drivstoff og framdriftsteknologi.

– Vi bygger et totalt system for skip i en enhet og tester på katapultsenteret på nyåret, sier Bernt Skeie, administrerende direktør i Prototech til TU.

Prototech tok kontakt med Odfjell i 2018 og fikk rederiet med på ideen og videreutvikling til et skipstilpasset konsept.

Hjelpemotor

Prototech og partnerne begynner med en 200 kW-modul med karbonfangst og utvider til 1,2 MW. Etter testing og verifisering på Stord, skal rederiet Odfjell ta brenselcellemodulene om bord sammen med drivstofftanker og nødvendig tilleggssystem.

Teknologidirektør Erik Hjortland i Odfjell SE sier til TU at de vil bruke Prototech-brenselcellen og energisystemet som erstatning for dieseldrevet hjelpemotor.

–  Størrelsen på 1,2 MW tilsvarer en hjelpemotor. Vi regner med at den dekker rundt 80 prosent av kraftbehovet for havneoperasjoner. Da kan vi i prinsippet være utslippsfrie i havn, sier Hjortland til TU.

Odfjell har klare ambisjoner om å bidra til at IMOs utslippsmål skal nås og har selv lagt ambisjonene enda høyere. Fra 2030 skal Odfjell kun bestille nullutslippsfartøy. Innen den tid, skal utslippene ned.

Veddemål

Foreløpig er det ingen som vet hvilke typer drivstoff, energibærere eller framdriftssystem som raskest og best kan hjelpe skipsfarten til målet.

– Det er ikke lett å spå hvilke teknologier som vil vinne. Det blir et veddemål. Vi ønsker derfor å kunne være med og teste en multifuel brenselcelle som en mulig løsning, sier Hjortland.

En multifuel brenselcelle som kan omdanne flere typer drivstoff eller energibærere til nullutslipps energi, kan løse mange utfordringer.

Prototech i Bergen mener de er på god vei. 

Les også

LNG og infrastruktur

Multifuel brenselcelle er både energieffektiv og har en fleksibilitet som muliggjør betydelig utslippsreduksjon allerede fra dag én med bruk av dagens tilgjengelige infrastruktur for LNG. Samtidig er den klar for utslippsfri operasjon i takt med utvikling av verdikjeder og infrastruktur for bærekraftige drivstoff i årene som kommer. 

– Skip skal driftes i 20-30 år, og vi trenger fleksible løsninger som kan møte fremtidens krav til utslipp. Vi har ikke tid til å vente, vi må tenke nullutslipp allerede nå, sier Hjortland.

Odfjell legger i første omgang opp til å bruke brenselcellen med naturgass (LNG). Årsaken er at LNG etter hvert er blitt tilgjengelig i mange av havnene og områdene Odfjell seiler.

– LNG som bunkers er lettere å få tak i og det er mer infrastruktur under utbygging, sier Hjortland.

Energieffektivitet

Ammoniakk og hydrogen som drivstoff ligger litt lengre fram i tid. Ammoniakk er lettere å håndtere enn hydrogen og blir flytende ved -33,4 grader, mot  -253 for hydrogen.  Ammoniakk er en handelsvare brukt i mange industrielle prosesser og fraktes  i stor skala med skip i dag.

Selv uten CO₂-fangst, er LNG og brenselcelle langt mer energieffektivt enn diesel eller gass i en forbrenningsmotor.

Container med brenselcelle om bord på et Odfjell kjemikalieskip. Illustrasjon: Prototech

Prototech har gjort tester og studier som viser 40-50 prosent CO₂-reduksjon samt 60 prosent energieffektivitet. Årsaken er langt bedre elektrisk effektivitet enn samme mengde drivstoff i en forbrenningsmotor. I forbindelse med CHEOP-prosjektet med Equinor og Shell for offshoreinstallasjoner, viste gassturbiner en energieffektivitet på 30 prosent, noen helt ned i 18 prosent.

– Med en brenselcelle får du 60 prosent elektrisk effekt og i tillegg varme. Total energieffektivitet kan da komme opp i 80-85 prosent. Økt effektivitet og redusert drivstofforbruk gir også betydelige kostnadsbesparelser, samt at skipet kan seile vesentlig lengre på samme energimengde. Systemet vil også være klart til å operere helt utslippsfritt fra de lokasjoner hvor f.eks. ammoniakk er tilgjengelig for bunkring, sier Skeie.

Stord i nullutslippssentrum

Partnerne i prosjektet ser stort potensial for multifuel-teknologien.  Av verdens rundt 86.000 skip over 500 bruttotonn, er 50.000 innen deep sea-segmentet. Det vil si skip som seiler så langt at batterier aldri kan erstatte dagens drivstoff.

På Stord gjør katapultsenteret seg klart til å ta imot enda en brenselcelle, også den fra Prototech, samt en Wärtsilä-motor som bygges om for ammoniakk som drivstoff.

Sustainable Energy-senteret skal stå for testing av en brenselcelle som skal gå på ammoniakk, framstilt med fornybar energi. Brenselcellen hører til Ship FC-prosjektet. Der skal Eidesvik bygge om Viking Energy til verdens første nullutslippsskip med brenselcelle.

Container med brenselcelle og CO₂-fangst (CHEOP CC) skal først testes på Sustainable Energy katapultsenter på Stord før det skal om bord på et kjemikalieskip. Illustrasjon: Prototech

I løpet av sommeren frakter Wärtsilä en ombygget dual fuel-motor fra Finland til katapultsenteret i Norge. Da startet fullskalatester som har som mål å vise at store skip kan drives utslippsfritt med grønn ammoniakk i forbrenningsmotor.

Med andre ord får Stord og katapultsenteret en sentral rolle i utvikling av nullutslippsteknologi som kan hjelpe verdens skipsfart til å redusere klimaavtrykket.

IMO-studie

Ifølge FNs sjøfartsorganisasjon IMO er skip det mest miljøvennlige transportmiddel for gods og alle typer varer, målt etter tonn/km. Skip frakter opp mot 90 prosent av alle handelsvarer.

Shipping bidro med 2,89 prosent av menneskeskapte CO₂-utslipp i 2018, kommer det fram av IMOs fjerde klimautslippsrapport; IMO MEPC 75- GHG-study.

Les også

Kommentarer (6)

Kommentarer (6)

Eksklusivt for digitale abonnenter

På forsiden nå