Brintskib minimerer støj og udledning

Gamle firetaktsmotorer, der forbraender fossile braendstoffer, skal udskiftes med braendselsceller, der kører på brint. På den måde falder udledningen af CO til 2 nul, og støjen daler drastisk.

vandet. Såkaldte braendselsceller bliver installeret på Europa Seaways og skal producere strøm ved hjaelp af teknikken proton-exchange membrane (PEM). En PEMbraendselscelle minder om et batteri. Cellen er forsynet med to elektroder kaldet en anode og en katode adskilt af en såkaldt elektrolyt. På anodesiden af cellen bliver hvert brintatom splittet op i to brint-ioner og to elektroner. Brint-ionerne kan løbe direkte igennem elektrolytten og over til katoden, men elektrolytten spaerrer samtidig for elektronerne. Elektronerne løber derfor i stedet via ledninger ud til et batteri, som bliver ladet op og kan drive elmotorerne ombord på skibet.

Brint skal presses sammen

Braendselsceller kan i dag typisk nå op på mellem en og fem megawatt elektrisk effekt – en megawatt kan drive 5-700 husholdninger alt efter deres strømforbrug. Men til Europa Seaways skal cellerne efter planen yde hele 23 megawatt. Problemet med braendselscellerne er, at de ikke er saerlig effektive. For PEM-braendselsceller ligger effektiviteten i dag på omkring 50 procent. Det vil altså sige, at kun cirka halvdelen af energien i brinten bliver omsat til elektrisk strøm, mens resten går tabt i form af bl.a. varme til omgivelserne. Forskere arbejder derfor på de såkaldte solid oxide fuel cells (SOFC), der benytter et keramisk materiale som elektrolyt og kan opnå en effektivitet på mindst 60 procent. En anden udfordring med brint er, at gassen er yderst brandfarlig og samtidig fylder meget i forhold til sin masse – 1 kg brint fylder fx hele 11 kubikmeter ved almindeligt atmosfaerisk tryk. Hvis en brintbil fx skal kunne

køre 100 kilometer, kraever den som tommelfingerregel netop 1 kg brint. Men hvis en brintbil skulle bruge brint ved atmosfaerisk tryk til at køre 5-600 km, som en traditionel bils raekkevidde typisk er, ville det kraeve en gigantisk braendstoftank som måler 50 meter på hver led. Én løsning er at køle brinten ned til -250 grader celsius, hvilket gør den flydende og får den til at fylde mindre. Nedkølingen kraever dog store maengder strøm og isolerede brinttankene. Europa Seaways udnytter en anden løsning: at presse brinten sammen ved et tryk, som er 350 gange højere end ved havoverfladen.

“Brint er svaert at have med at gøre, fordi det skal presses så meget sammen, før vi kan have det med ombord. I dag har vi typisk seks braendstoftanke ombord, men med 350-bars (ca. 350 gange atmosfaerisk tryk, red.) brinttanke kommer vi op på den anden side af 1000 (tanke, red.). Det er langt mere komplekst,” siger Jakob Steffensen.

Løsningen på den udfordring bliver at placere alle brinttankene under det nederste bildaek ombord på faergen for at få plads til de 44 tons brint.

Brint reducerer CO2

Når Europa Seaways efter planen staevner ud på sin jomfrusejlads omkring 2027, vil oplevelsen ombord kunne sammenlignes med at skifte fra en fossilbil til en elbil, siger Jakob Steffensen. “Der vil stadig vaere skibets bevaegelser i vandet, og du vil stadig få den maritime oplevelse, men støjen fra skibets motorer vil vaere meget lavere,” siger han. Brintfaergen er en del af en større plan for rederiet DFDS og dets flåde på 60 skibe: De vil reducere CO2-udledningerne med 45 procent i 2030 og blive helt klimaneutrale i 2050. Og DFDS kan snart få følgeskab af resten af skibsbranchen. I en rundspørge lavet i 2021 af advokatfirmaet Watson Farley & Williams svarer ledere fra branchen, at de tror, at braendselsceller til brint inden for de naeste fem år vil udgøre ti procent af det samlede energiregnskab, mens andelen vil stige til 18 procent inden for de naeste ti år. Men én ting er, hvad branchens egne folk siger – en anden er, hvad der rent faktisk er realistisk. Her kommer OECD-organisationen International Transport Forum (ITF) med konkrete, ret optimistiske bud for de naeste årtier.

Med brint – og andre alternative braendstoffer som fx ammoniak – kan skibsbranchen reducere CO2-udledninger med helt op til 95 procent i 2035 sammenlignet med i dag. Skibe som Europa Seaways vil dermed sørge for en reduktion af CO2-udledningen, som svarer til at lukke 185 kulkraftvaerker.

350 gange atmosfaerisk tryk ved jordoverfladen bliver brintens tryk i tankene.

En af Norges største bådoperatører, Norled, er også på vej med en brintteknologi til sine skibe.