Nærmere ammoniakk-løsning for skip

Ammoniakk og hydrogen er to alternative energibærere når skipsfarten skal kutte utslipp. Ammoniakk er enklere å håndtere enn hydrogen, som normalt brukes i membranceller (PEM – proton exchange membrane).

Alma Clean Power har derfor jobbet med å tilpass en faststoff brenselcelle (SOFC – solid oxide fuel cell) som kan forsynes med ammoniakk (NH₃), til å benyttes på skip.

I SOFC-enheten til Alma spaltes ammoniakk til nitrogen og hydrogen. Varmen som dannes i brenselcellen kan også utnyttes og gir dermed en total virkningsgrad på godt over 60 prosent.

Alma Clean Power har i flere måneder testet en 100 kW brenselcelle på testsenteret til Sustainable Energy på Stord. I fjor ble en 6 kW brenselcelle testet på senteret og lærdommen tatt med i utviklingen av 100 kW-enheten. Fra 100 kW-modulen kan systemet utvides ved å sette sammen flere moduler.

Realistisk

Direktør for prosjekter, Tjalve Magnusson Svendsen, er veldig fornøyd med testene. De har også inkludert sikkerhet, kontrollsystemer og simulering av drift om bord i skip med variasjon i last og effektbehov. Strømmen som produseres går inn i det lokale strømnettet på Stord.

– Vi lærer masse hele tida, ikke minst opp mot skipsapplikasjonen til Sustainable Energy der vi får sett på respons opp mot last som om vi var om bord i et skip, sier Svendsen til TU.

Sustainable Energy er et fullskala testsenter for nye drivstoff , energisystemer og utstyr til mer grønn skipsfart. Det inkluderer infrastruktur for hydrogen, ammoniakk, flytende naturgass,(LNG), biogass og syntetiske drivstoff samt nødvendig kraftelektronikk, DC-DC-omformere og invertere og annet.

Alma Clean Power jobber også med en type brenselcelle (SOFC) som kan gå på LNG, der karbonfangst inngår. Selskapet har flere prosjekter gående der teknologien skal installeres om bord på skip.

Milepæl

Administrerende direktør Bernt Skeie karakteriserer testene som et svært viktig skritt på veien mot installasjon og bruk i skip.

– Dette er en milepæl. Den markerer et betydelig fremskritt i vår forpliktelse til å utvikle utslippsfrie, bærekraftige energiløsninger for maritim industri. Vi er stolte av å være ledende innen ammoniakkbaserte energiløsninger, sier Skeie og gir en honnør til alle som har jobbet med systemene.

Testingen av 100 kW-cellen inngår i prosjektet CAP (Clean Ammonia Power) med Wärtsilä, Equinor, Yara og Eidesvik som partnere. Prosjektet støttes av Innovasjon Norge, Sustainable Energy og Siva.

Systemet er designet og produsert av Alma Clean Power i samarbeid med produksjonspartnere PSW og Aker Solutions. Cellene og «stackene» til prosjektet leveres av Fraunhofer IKTS.

Fra 6 kW til flere MW

Brenselceller monteres i «stacker» og settes sammen til «stacktårn» og brenselcellemoduler. Moduler på 100 kW kan monteres sammen og bygges opp til megawattsystemer. En hjelpemotor på et større skip kan være på ca. 1 MW, mens et forsyningsskip kan ha energibehov som dekkes av kraftsystem med 2 MW-effekt.

I tillegg til CAP-prosjektet, jobbes det med et par EU-finansierte prosjekter, deriblant SHIP FC. Etter planen skulle Eidesviks forsyningsskip Viking Energy installere et 2 MW-system om bord i 2024. Nå er planen forskjøvet til 2026 på grunn av blant annet korona og andre forsinkelser.

– Det går virkelig framover, selv om det tar litt lenge tid enn først forutsatt, sier Svendsen.

Han påpeker imidlertid at tiden utnyttes godt til å kvalitetssikre og sørge for at sikkerhet er 100 prosent ivaretatt. Hydrogen og ammoniakk er på full fart inn i skipsfart og norske miljøer ligger langt framme.

– Det kreves mye på sikkerhet, både internt om bord samt offshore, der skip til og med skal tå under plattformer. Vi jobber derfor tett med både klasse og Sjøfartsdirektoratet, sier Svendsen.