Hydrogen og ammoniakk: Kickstarter markedet for grønt maritimt drivstoff

– Når det kommer til grønn skipsfart snakkes det mest om grønn produksjon av hydrogen og ammoniakk. Men den debatten er ikke nyttig hvis ikke man har et marked – man kan ikke produsere for kunder som ikke eksisterer. Derfor jobber vi med å utvikle hele verdikjeder for utslippsfritt drivstoff.

Det sier Stein Kvalsund i Ocean Hyway Cluster, en norsk klynge for maritimt hydrogen. Han beskriver et problem maritime næringer står ovenfor: På den ene siden må maritime næringer over på grønt drivstoff, men det er vanskelig å satse på hydrogen- og ammoniakk-drevne fartøy hvis ikke drivstoffene faktisk er tilgjengelig på markedet og kan fylles ved de fleste havner.

På den andre siden blir det ikke bygget ut verdikjeder og infrastruktur for hydrogen og ammoniakk dersom etterspørselen ikke er stor nok -- noe som går tregt dersom infrastrukturen og verdikjedene ikke er på plass.

– Vi skal klare å få båter til å gå på grønt drivstoff. Utfordringene ligger i den kommersielle delen og favner om strukturer og system som må endres, forklarer Hege Økland, CEO i NCE Maritime CleanTech, en annen norsk klynge som jobber med grønn skipsfart.

– Vi har jo nok kunnskap til å bygge båtene vi trenger. Hvis verftet Brødrene AA, for eksempel, får en bestilling på en hydrogenbåt vil den være på sjøen om 36 måneder. Men vi må ennå rigge oss for å få ut potensialet, sier Kristin Svardal, prosjektleder i Ocean Hyway-klyngen.

Derfor har disse klyngene satt i gang storstilte prosjekter for å få fart på bruk av grønne energibærere innen skipsfarten.

Grønt drivstoff 101

Hydrogen og ammoniakk kan begge brukes som helt utslippsfritt drivstoff. Det totale avtrykket avhenger dog av hvordan de produseres. De to substansene er på sett og vis to sider av samme sak: ammoniakk er hydrogen i kjemisk bundet form. De har imidlertid litt ulike egenskaper og bruksområder.

– Man må bruke kalkulatoren og regne ut hvilken energibærer som er best egnet til operasjon og driftsprofil. For eksempel har ammoniakk høyere energitetthet, så man kan få med seg mer energi enn med hydrogen på større skipstyper som går lengre avstander. Men i tilfeller hvor vekt er viktig, som for eksempel for hurtiggående fartøy, kan hydrogen være best egna, forklarer Økland i NCE Maritime CleanTech, og presiserer at dette bare er noen av forholdene som spiller inn på drivstoffvalg.

Et annet poeng er at det allerede finnes velutviklede og skalerte verdikjeder for produksjon og transport av ammoniakk, siden det er en av de viktigste råvarene for gjødselproduksjon. Og samtidig pågår elektrifiseringen av maritim sektor for fullt. Men i overskuelig framtid vil det ikke være mulig å drive store fartøyer på strøm over lengre distanser. Kvalsund i Ocean Hyway Cluster tror derfor framtiden innebærer en sameksistens med komplimenterende grønn teknologi.

Tester fullskala ammoniakk-skip

For å få fart på det grønne skiftet i maritim sektor har Maritime CleanTech-klyngen bidratt til EU-prosjektet ShipFC, der klyngeorganisasjonen også er prosjektkoordinator. Prosjektet går ut på å pilotere verdens første tunge maritime fartøy som bruker ren ammoniakk til å generere strøm til framdrift via brenselceller.

– Ammoniakk-brenselceller skal installeres på offshore-forsyningsskipet Viking Energy. Skipet skal i drift for Equinor, og på den måten skal vi demonstrere at også tunge energikrevende fartøy kan gå utslippsfritt. Slik skal vi bane vei for bruk av ammoniakk på større fartøy over lengre distanser, sier Økland.

Brenselcellen skal ha en kapasitet på 2MW, som gjør den i stand til å drifte fartøyet over 3000 timer hvert år uten å slippe ut et gram med karbondioksid. Foruten Equinor er de norske partnerne Eidesvik, Prototech og Wärtsilä. I tillegg deltar ti andre Europeiske rederi, forskningspartnere og industriaktører i prosjektet.

Parallelt deltar klyngen i PILOT-E prosjektet Value Chain for Green Liquid Hydrogen, hvis mål er å bygge en komplett verdikjede for flytende hydrogen, inkludert hydrogenproduksjon på Mongstad. Prosjektet ledes av BKK, med hovedpartnere Equinor og Air Liquide.

– Det er en teknisk krevende energibærer – flytende hydrogen må for eksempel ha en temperatur på -266 grader Celsius. Det gir utfordringer for transport, lagring, bunkring og fylling. Men vi har mye kompetanse og erfaring fra LNG vi kan bruke for å finne løsninger.

Skal kutte 1,2 millioner tonn CO2 langs norskekysten

– Vi har gitt et tall på hvor mange tonn med hydrogen vi kan trenge i Norge. Vi har vært helt nede på rutetabellnivå for å finne ut hvor man kan sette inn hydrogenfartøy – og luket ut strekninger som kan dekkes av batteridrevne ferger. Så langt viser analysene våre at det er et behov for 39 000 tonn hydrogen innen 2035.

Stein Kvalsund i Ocean Hyway-klyngen beskriver prosjektet HyInfra (Hydrogen Infrastructure in the Maritime industry). Gjennom dette initiativet har Ocean Hyway-klyngen sammen med sine partnere kartlagt ferge- og hurtigbåtstrekninger, fraktruter og offshoretrafikk langs norskekysten som ikke kan trafikkeres av batteridrevne fartøy – og dermed må dekkes av hydrogenbåter. Det har gitt myndigheter og næringsaktører et tydelig veikart på hvor og hvordan man bør bygge ut infrastrukturen for hydrogen- og ammoniakk-drivstoff.

– Våre beregninger viser at vi kan spare 1.17 millioner tonn CO2-utslipp ved å bytte ut olje- og gassdrevne båter langs norskekyster med hydrogen- og ammoniakkfartøy. Det tilsvarer utslipp fra over 750.000 personbiler i året, sier Kristin Svardal i Ocean Hyway-klyngen.

Både Kvalsund og Svardal mener at Norge her har en unik mulighet til å bygge en bærekraftig og lukrativ næring rundt hydrogen og ammoniakk.

– Det gjenstår store utfordringer med skalering av grønt drivstoff. Det er et stykke igjen til det blir hyllevare – både når det gjelder komponentene til fartøyene eller selve drivstoffet, sier hun, og avslutter med en oppfordring:

– Vi har sagt at vi skal mot et utslippsfritt samfunn. Men teknologiutvikling koster. Da trengs det en aktiv politikk med offensive strategier – både med ren støtte og at det offentlige bruker innkjøpskraften sin. Vi trenger sterkere virkemidler for å få i gang og skalere opp markedene for hydrogen og ammoniakk, slik at de blir lønnsomme for skipsfarten.