Tilbake til søkeresultatene

MAROFF-2-Maritim virksomhet og offsh-2

Hydrogen and Fuel Cells for Maritime Applications

Alternativ tittel: Hydrogen og brenselceller for maritime anvendelser

Tildelt: kr 12,0 mill.

Samfunnet vårt står ovenfor store utfordringer på klima og miljø, også innen maritim sektor. Norge har store ambisjoner og planer for å stimulere til grønn vekst i maritim industri. Det legges nå til rette for økt bruk av lav- og nullutslippsdrivstoff og til introduksjon av nye miljøvennlige løsninger. Hydrogen og brenselceller, der hydrogen produseres med null utslipp, kan være et alternativ for en rekke anvendelsesområder innen maritim sektor. Det overordnede målet med H2Maritime-prosjektet er å forske og utvikle ny kompetanse på bruk av hydrogen og brenselceller i maritim sektor. Hovedmålet med prosjektet er å etablere designkriterier og driftsfilosofier for bunkring og lagring av hydrogen i skip og bruk av hydrogendrevne brenselceller for framdrift. Nye metoder, modeller og simuleringsverktøy skal utvikles og brukes for å fremskaffe ny vitenskapelig og teknisk innsikt i følgende indentifiserte utfordringer: 1. Hurtigfylling (>2000 kg/time) av trykksatt hydrogen (250-350 bar) i gasslagringstanker egnet for mindre farkoster (f.eks. hurtigbåter og bruksbåter) 2. Effektiv bunkring av flytende hydrogen (<-253°C) og drift av hydrogentanker med flytende hydrogen egnet for større farkoster (f.eks. ferger og supplyskip) 3. Effektiv drift av store (1-10 MW) hydrogendrevne brenselcellesystemer for framdrift av skip 4. Sikkerhet rundt bruk av hydrogen (gass og flytende) innen ulike maritime anvendelsesområder H2Maritime-prosjektet er et forskningssamarbeid mellom Institutt for energiteknikk (IFE), Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet (NTNU), Universitetet i Sørøst-Norge (USN), Sjøfartsdirektoratet, og fem industripartnere (Equinor, ABB Marine, Havyard Design and Solutions, Umoe Advanced Composites, and Lloyd?s Register). IFE er prosjekteier og prosjektleder. I 2020 har den maritime klyngen i Norge styrket arbeidet med å etablere prosjekter på hydrogen. ABB har styrket sitt samarbeid med Ballard på utvikling av MW-klasse brenselceller for skip; Ballard har i 2020 fått kvalifisert og sertifisert et maritimt brenselcellesystem. Equinor har inngått et prosjektsamarbeid på Vestlandet med bla. BKK, Air Liquide og Wilhelmsen på utvikling av en verdikjede basert på flytende hydrogen, fra produksjon av hydrogen til bruk av hydrogen for framdrift av skip. Havyard har nylig etablert et nytt selskap ved navn Havyard Hydrogen AS som skal levere stor-skala løsninger på brenselceller og hydrogen til skip. Forskningstemaet i H2Maritime-prosjektet blir dermed bare mer og mer dagsaktuelt. Framdriften i forskingsarbeidet i prosjektet har i 2020 vært relativt god på tross COVID-19 pandemien. I arbeidspakken på bunkring og lagring av hydrogen har det blitt utviklet et simuleringsverktøy for beregning av temperatur og trykk og utført CFD-beregninger i forbindelse hurtigfylling av trykksatt hydrogen (to masteroppgaver ved USN). Simuleringsverktøy for termodynamiske beregninger på hydrogen har også blitt utviklet i to ulike programmer (USN og IFE). I arbeidspakken på hydrogensikkerhet er det utført et grundig litteratursøk (IFE) og gjort forberedelser til en case studie på bruk av trykksatt hydrogen i et fartøy. Partnere i prosjektet (USN, IFE, Lloyd?s Register) har også deltatt i en nasjonal referansegruppe og evaluering av testforsøk på flytende hydrogen i Spadeadam (UK). I den siste arbeidspakken på brenselceller har det ved NTNU blitt utviklet en simuleringsmodell for maritime energisystemer som nå er tilpasset fergedata og gir mulighet til å analysere ulike konsepter for energistyring av hybride maritime systemer (PhD-oppgave). Det er også etablert et internasjonalt samarbeid med en ekstern PhD-student og en forskergruppe ved Universtitet i Genova i Italia på testing og validering av brenselceller for maritime applikasjoner.

A significant reduction of the emissions can be achieved by introducing alternative, environmentally-friendly fuels in operation of the maritime fleet. Hydrogen produced with zero emissions can be an alternative solution for several maritime applications. The H2Maritime-project will focus on research and development of competence, methods and technology for the use of hydrogen and fuel cells in the maritime. The project consists of 3 research partners, 5 industry partners and one public organization, and is organized in three research areas (work packages): 1. Hydrogen bunkering and storage: The focus in this project is on the supply of liquid hydrogen (LH2) from a bunkering place on land to a vessel, either directly as low-pressure liquid hydrogen or indirectly as high-pressure gaseous hydrogen (GH2). The primary objectives here will be to develop design and operation strategies for efficient and safe refueling and bunkering systems for maritime applications. 2. Hydrogen safety: Safety strategies must be implemented to ensure safe operation during refueling and bunkering of hydrogen. Depressurization of gas during emergency situations, for example, must ensure the lowest risk possible. Specific codes and standards for hydrogen refueling and storage only cover small systems for hydrogen vehicles. The primary objective here will be to provide recommendations on how to design safe GH2 and LH2 refueling/bunkering and storage systems. 3. Fuel cells systems: The focus in H2Maritime is on large fuel cell (FC) systems for ships. There does not exist standard maritime FC systems, nor any guidelines for design and operation of hybrid FC systems for maritime applications. There is also a lack of knowledge on how to optimize the EMS and FC system controls with respect to fuel cell lifetime. The primary objective here will be to build in-depth knowledge on how to design and operate 1-10 MW maritime hybrid FC power systems.

Publikasjoner hentet fra Cristin

Aktivitet:

MAROFF-2-Maritim virksomhet og offsh-2