LH2 Pioneer - Ultra-insulated seaborne containment system for global LH2 ship transport

Hydrogen regnes som en viktig energibærer for lav- til nullutslippsløsninger, med mulige sluttbrukere i transport-, energi- og industrisektorer m.m. En nøkkelutfordring ligger i å skape kostnads- og energieffektive løsninger for hydrogenlagring og -distribusjon, slik at produsenter og sluttbrukere effektivt koples lokalt, regionalt og globalt. For storskala langdistansetransport trengs skipstransport, med flytende hydrogen (LH2) som ett av de lovende alternativene. LH2-skipstransport i størrelser som tilsvarer dagens LNG-teknologi, krever nye løsninger for LH2-lagring og varmeisolering. I tillegg trengs nye og oppskalerte løsninger for LH2-lagring på land, og for lasting og lossing av tankskip. En tilstrekkelig isoleringsstandard for lagringstanker må utvikles og påvises, som gir lave fordampningstap av lasten. LH2 Pioneer har som målsetting å utvikle et konseptuelt design av LH2-lagertanker, hver med 40-45.000 m3 volum og et energiinnhold på om lag 100 GWh. Isoleringsstandarden skal gi et relativt fordampningstap ned mot 0.1 % per døgn, som tilsvarer dagens standard for LNG-skipstanker. I løpet av det første året har en grovkornet simuleringsmodell blitt utviklet for å beregne varmestrømmen i LH2-tanker. Modellen viser god nøyaktighet i forhold til tilsvarende detaljerte FEM-modeller, og den er beregningsmessig effektiv og numerisk robust. I tillegg til LH2-lagertankerfokuserer prosjektet på nye løsninger for nødvendige komplementærteknologier som energiomsetning på LH2-tankskip, håndtering av last-avkok under frakt, samt lasting og lossing. Gjennom helhetlige og tverrfaglige framgangsmåter, er det et mål at prosjektet identifiserer gunstige løsninger og teknoøkonomiske avveiinger for LH2-transport, for eksempel mellom, på den ene siden, behovet for tankisolasjon for å hindre fordampningstap, og på den andre siden, behovet for energi til framdrift og andre hjelpesystemer i ulike faser av sjøtransporten. Prosjektets varighet er fire år, 2021-2024. Forskningspartnere er SINTEF Energi, SINTEF Ocean og NTNU. Prosjektet delfinansieres av industripartnerne Equinor, Gassco og Air Liquide.

Hydrogen has the potential of becoming a major energy commodity and can enable low- or zero-emission energy use in several of the world's energy sectors, such as power generation, road and rail transport, sea transport and energy- and emission-intensive industries. A major challenge in a mass rollout scenario for hydrogen is energy- and cost-efficient storage, transport and distribution from origin to end users. For hydrogen value chains to become economically viable, large volumes and scaled-up technology is mandatory. Liquid hydrogen (LH2) transport and storage can play a major role in hydrogen trade. LH2 is a promising option and offers superior flexibility in the receiving end with respect to energy flux, purity, pressurisation and distribution. LH2P is organised to generate crucial new knowledge about the key technologies needed for feasible large-scale LH2 transportation, reflecting a high level of novelty and scientific ambition. The project aims to develop a pioneering conceptual design for a large and cost-efficient liquid hydrogen containment system with 40'-45 000 m3 volume per tank and boiloff rates feasible for deep sea transport, targeting 0.1 % per day, taking this to TRL 2-3 (analytical validation) and thus preparing for further increase to TRL 4-6 in subsequent development projects. LH2P will also work systematically to de-risk and advance the TRL of other associated technologies: Vessel hull design and propulsion and power system; Onboard boiloff gas handling system; LH2 loading systems for full-scale efficient and safe LH2 transfer onto carriers. LH2P fields a strong industry consortium and an ambitious dissemination plan, targeting the most important stakeholder groups. The scientific sphere will be targeted through peer-reviewed journals and conferences of high merit. Other target groups are governments, industry, trade associations, NGOs and the public sphere, all of which are targeted through appropriate channels in the dissemination plan.