Utvidet hybridlaben: Nå kan skipsfarten teste brenselceller og hydrogen

TRONDHEIM: Sintef Ocean, NTNU og ABB åpnet i 2014 et avansert hybridlaboratorium med dieselmotorer, generatorer og batteripakker i Trondheim.

Nå er laboratoriet utvidet, og har fått installert en 60 kW hydrogendrevet brenselscelle, levert av canadiske Hydrogenics.

Med hydrogendrevet brenselcelle i tillegg til et avansert hybridoppsett med diesel og batterier, vil Trondheim bli viktig for utvikling av teknologien som kan gjøre store deler av den internasjonale skipsflåten til lav- og nullutslippsfartøy. Skal IMOs mål om 50 prosent kutt i utslipp fra skipstransport være realistisk innen 2050, må nemlig nye drivstoffalternativer tas i bruk. Hydrogen og brenselceller er blant de mest aktuelle, og på den nye laben kan skipsfarten teste framdriftsløsninger med hydrogen og brenselsceller uten at de behøver å investere i kostbare, fullskala løsninger.

Sintef Ocean og ABB har første kunde på plass. Fiskerstrand har som mål å ha en hydrogendrevet ferge i drift i 2021. Fiskerstrand og partnere fikk i 2016 Pilot E-midler til prosjektet. Den opprinnelige planen var å kjøpe brenselceller og integrere dem selv.

– Det ser vi ville være utfordrende. Nå kan vi få utviklet det under kontrollerte former og få et optimalisert produkt ut, sier Rolf Fiskerstrand, som har passert pensjonistalder, men ikke vil gå av før han har realisert prosjektet.

• Konkrete resultater fra laben: Sparer mye drivstoff på å sette inn batterier

Bærekraft og nullutslipp

Produktsjef for energilagring og brenselceller i ABB, Jostein Bogen, sier at Fiskerstrandprosjektet, som kalles HYBRIDskip, er viktig steg for å ta ny teknologi i praktisk bruk.

– Brenselceller kombinert med batterier er en sentral del av ABBs bærekraftsvisjon: elektriske, digitale og oppkoblede skip. Den viktigste verdien av testene blir å definere en optimal konfigurasjon av kraftsystemet, slik at både effektivitet og levetid på brenselcellene og batteriene maksimeres, sier Bogen.

Forskningssjef for maritime energisystemer hos Sintef Ocean og sjef for laben, Andes Valland, sier at hybridlaben er det eneste som har både dieselmotorer, generatorer, batterier, superkapasitatorer, likestrøm- og vekselstrømssider (DC/AC) og nå hydrogendrevet brenselcelle.

• Hydrogenferge: I hybridlaben skal verftet få en viktig brikke på plass (TU Ekstra)

Lab og simulator

– Det gir oss unike muligheter til å prøve ut alle typer kombinasjoner. I tillegg kan vi ta data fra laben og kjøre inn i våre skipssimulatorer. Den kapasiteten har ingen andre, sier Valland.

Han er fullstendig klar over at Kongsberg Maritime i februar åpnet et eget hybridlaboratorium med brenselcelle.

– Det er veldig bra at det er flere laboratorier og med litt ulikt utstyr og oppsett. I vår avanserte IT-verden ser jeg ikke bort fra at vi kan samarbeide og utnytte hverandres fortrinn via virtuelle løsninger, sier Valland.

• Hybridskip: Så mye drivstoff kan skip spare på å sette inn batterier

Tilpasse seg Norge

Rundt 100 personer fra de fleste spektre av den maritime industrien var til stede under snorklippingen onsdag ettermiddag hos Sintef Ocean på Tyholt.

Statssekretær Daniel Bjarmann-Simonsen fikk æren av å klippe snora og erklære det nye laboratoriet for åpnet.

Han brukte store ord for å beskrive den rollen Sintef Ocean, ABB og den norske klyngen står for. «Teknisk revolusjon må til for menneskelig evolusjon» og «Norge går foran i grønn teknologi for shipping» og «Det er ikke feil å redde verden og tjene penger samtidig».

Til stede var også flere kjente verft, utstyrsleverandører og annen industri samt flere rederier. De ser at kravene til null- og lavutslipp blir strengere. Ett av cruiserederiene viste blant annet til Verdensarvfjordene og etter hvert flere fjorder.

– Vi må tilpasse oss. Passasjerene krever det og vi vil gjerne vise dem uberørt og fin natur. Da er det viktig at vikke ødelegger den, sa en representant, som ikke ønsket verken rederi eller navn offentliggjort.

• Havila Kystruten: Gjør klar for hydrogen selv om teknologien ikke er moden til å tas i bruk (TU Ekstra)

Havila og Pilot E

Det har ikke teknologidirektør Kjell Rabben i Havila Kystruten noe imot.

– Hydrogen og brenselcelle vil bli viktig framover, sier Rabben til TU. I de fire Kystruteskipene som nå bygges i Spania og Tyrkia og skal inn i trafikk fra 2021, legges det opp til at brenselceller kan etterinstalleres. Rett før jul fikk Havila Pilot E-midler til utviklingen.

– Vi ser at teknologien og regelverk ikke er helt på plass til at vi rekker det til 2021. Men vi tror teknologien blir viktig for å øke rekkevidden på nullutslippsseiling. Det vil vi vise i vårt prosjekt Pilot E-prosjekt, sier Rabben.

Ryan Sookhoo fra brenselcelleprodusenten Hydrogenics i Canada tok turen til Trondheim for å være med på åpningen og treffe potensielle kunder. Hydrogenics skal lever brenselceller til en hurtigbåt i San Fransisco, som kan bli den første store passasjerbåten med denne teknologien.

Han er direktør for nye forretningsmuligheter, og ivrig til å framsnakke brenselceller generelt. Han mener at også andre produsenter vil nyte godt av laben.

– Dette laboratoriet er unikt og veldig viktig for alle som er opptatt av brenselceller som et nullutslippsalternativ også for skip, sier Sookhoo til TU.

Hydrogenics har levert brenselcellen på 60 kilowatt som står i en egen container snaut 100 meter fra Sintef Ocean-bygget på Tyholt i Trondheim.

Utenfor står noen «stacker» med ca. 1000 kilo stålsylindere som rommer noen kilo komprimert H2, fraktet fra Praxairs anlegg på Raufoss.

– Detter holder til ett døgn kontinuerlig testing. Men det kjøres bare noen timer om gangen, så det holder i mange dager, sier Valland.

• Oppdrettselskaper og fiskebåtverft: Stiller stadig flere spørsmål om hydrogen

Forsker for framtida

Verken ABB eller Sintef vil si nøyaktig hvor mye de har investert i laboratoriet, men påpeker at den kunnskapen og erfaringen de har opparbeidet seg siden 2014 hadde vært umulig uten et avansert laboratorium. Mange skip er bygget om og fått redusert drivstoffbruk som følge av i arbeidet i laben.

Inne i kontrollrommet til hybridlaben er teknologileder for elektriske marine løsninger, Jan Fredrik Hansen, og forsknings- og prosjektleder Espen S. Olsen skjønt enige om at laben blir enda viktigere med brenselcelledelen integrert.

– Laben gir en unik mulighet til å skjønne hvordan systemer spiller sammen og hvordan vi kan utnytte og optimalisere hybride framdriftssystemer, sier Hansen.

For ABB er det også viktig i utviklingen av nye løsninger og produkter.

– Dette er en testbase for nye produkter der feil oppdages og lukes ut før de når ut i markedet. Laben bruke også til demo for kunder og opplæring av egne og andres ansatte, sier Hansen.

• MAN Cryo: Utvikler system for å fylle flytende hydrogen på norsk ferge (TU Ekstra)

Regelgap land-sjø

Hydrogenics er opptatt av at klasseselskapet DNV GL og norske myndigheter er med og utvikler regelverket parallelt med den tekniske utviklingen.

– Denne laben er sentral i regelverksarbeidet. Men det er viktig at de snakker med oss som har levert til landbaserte markeder, busser, tog og annet. Det er et stort gap mellom krav på land og sjø. Vi har busser med hydrogen og brenselceller på taket med bare en tynn takplate imellom. På skip har du tykt stål. Det burde være enklere å lage regelverk for skip, sier Sookhoo til TU.

ABB og Sintefs felles utviklingsprogram vil også søke gode løsninger for hydrogeninfrastruktur. I tillegg forventes resultatene fra testene å akselerere Sjøfartsdirektoratets arbeid med regulering, tilrettelegging for og godkjenning av hydrogen som drivstoff.

• Er norsk: Verdens første bunkersskip for frakt av hydrogen (TU Ekstra)