Tester brenselscellers potensial for fremdrift av fartøy

ABB og SINTEF Ocean er i gang med banebrytende forskning for å teste ut brenselsceller som hovedenergikilde til fremdrift av skip.

Det nye forskningsprosjektet vil finne svar på skalering av brenselcelleteknologi for handelsskip og passasjerferger.

Testmetodene utvikles ved SINTEF Oceans laboratorium i Trondheim. En brenselscelle på 30 kW benyttes for å modellere drift og kontroll av et komplett maritimt kraftsystem i et MW-skala fremdriftssystem. ABBs egen programvare sammen med SINTEF Oceans fartøyssimulator vil imitere og kjøre ulike lastprofiler og diesel/batteri/brenselcelle-kombinasjoner, som testes i et nedskalert laboratoriemiljø.

Rask modning

Forsøkene vil utforske mer enn det tekniske ved oppskalering og optimalisert brenselscelle/batterikombinasjon.

– SINTEF bidrar til hydrogenforsyning og infrastruktur, mens å ha et testlaboratorium gir ABB og SINTEF Ocean mulighet for å øke kompetansen for integrasjon, kontroll og sikkerhet med brenselcelleteknologi i maritime applikasjoner, sier Anders Valland, forskningssjef for maritime energisystemer ved SINTEF Ocean. – SINTEF har omfattende kapabiliteter for brenselcelleteknologi, maritime energisystemer, elektriske kraftsystemer og kraftelektronikk som gir oss et fortrinn i utvikling av innovative løsninger.

– Brenselcelleteknologi modnes raskt. Vi forventer at testingen fører til en brenselcelleplattform å bygge videre på slik at teknologien kan innta en posisjon i maritim sektor som er konkurransedyktig mot fossilt drivstoff, sier Jostein Bogen, produktsjef for energilagring og brenselceller i ABB. – Å identifisere ukjent oppførsel og håndtere slike utfordringer i kontrollerte omgivelser, istedenfor å risikere overraskelser om bord på skip, blir sentralt i forsøkene.

Bedre totalløsninger

Et annet hovedmål er å etablere hvordan man kan forbedre kontroll av brenselcelleanlegg i kombinasjon med energilagring og optimalisering av effektivitet, pålitelighet og levetiden for brenselceller.

– Vi jakter på avgjørende og praktiske løsninger for å utvikle brenselcelleteknologi som hovedkilde for fremdrift av skip, forteller Kristoffer Dønnestad, forsknings- og utviklingsingeniør ved ABB. – Forskningen er ikke begrenset til flyt og håndtering av drivstoffet, det vil si hydrogen, men også hvordan et hydrogenskip med bunkringsinfrastruktur kan se ut.

Laboratoriet i Trondheim har spilt en nøkkelrolle i ABBs forskning og byr på detaljer for innovasjon og bidrar utvikling av de mest avanserte maritime teknologier, inkludert likestrøms kraftsystemet ABB Onboard DC GridTM.

Fornybart fra A til Å

Når hydrogen benyttes som drivstoff vil protonutvekslende membran brenselceller (PEM) separere elektroner og protoner, med protoner som passerer gjennom mens elektronene gir elektrisitet. Hydrogen konverteres direkte til elektrisitet og varme uten forbrenning. PEM brenselceller arbeider på lavere temperatur, er lettere og mer kompakte enn sine fast-oksid brenselcelle-brødre.

ABB er ledende på bærekraftige, maritime løsninger og er involvert i elfergeprosjekter og hybridskip. Ifølge Bogen blir batteriløsninger sentrale for å møte Norges krav om nullutslippsanløp i verdensarvfjorder fra 2026.

Han tror ikke store skip som går over lange distanser trenger å vente til 2050 med utslippsfri produksjon av strøm, varme og rent vann.

– Ved å bruke fornybar energi for å produsere hydrogen til brenselceller og batterilagring blir hele energikjeden ren, avslutter han.