Teknologi

Tekst: Per E. Berger


Teknologi.


Her vil det komme langt mer utfyllende informasjon etter hvert som prosjektet skrider frem og tekniske beregninger er gjort, men i første runde begynner vi med å presentere enkle prinsippskisser som viser hva som er så spesielt med dette prosjektet.


Utgangspunktet er altså at det skal utvikles et FoU-fartøy med non-fossile energikilder for fremdrift og forbruk. Alle vanige båter går i dag på diesel eller bensing. De som ligger lengst fremme har også begynt med LPG. Det finnes noen få maritime prosjekt i verden som har testet fremdrift med hydrogen, men dette gjelder enten svært små testfartøy med lav fart og kort rekkevidde eller evt hybride løsninger med fossile løsninger som backup eller hovedkilde for energi.


I dette prosjektet er altså målet å bli først i verden med en båt som krever flere megawatt som igjen skal drive et fartøy på ca 100 fot opp i høy hastighet uten fossile energikilder som støtteløsning.



Brenselcelle = Fuel cell = hjertet i fartøyet.


Fartøyets fremdrift skal hente energi fra en brenselcelle. Enkelt fortalt skaper denne energi som igjen kan mellomlagres i en batteripakke. Summen av dette skal gi energi til to kraftige elektromotorer som igjen skal drive frem båten. For å forstå litt mer kan vi se litt på brenselcellens funksjon.


Elektrodene i en brenselcelle består av porøst karbon med et tynt lag platina inn mot membranen. Elektrodene tilføres hydrogen (H2) på ene siden, og oksygen (O2) på andre siden. Oksygen hentes fra luften, mens hydrogen leveres fra tanker med helt ren hydrogen. Hydrogen kan lagres flytende eller som gass under trykk, noe som igjen påvirker energitettheten. Jeg kunne skrevet mye om dette, men for å gjøre det enkelt kan jeg formidle at fartøyet i første runde skal ha tanker med hydrogen under trykk.


Det porøse karbonet gjør at oksygenet og hydrogenet beveger seg mot platinasjiktet. Platinaen gjør at oksygen-molekylene deler seg i to oksygenatom, og at hydrogen -molekylet på den andre siden deler seg i hydrogenkjerne og elektroner. Oksygenatomene vil så trekke hydrogenatomene mot seg. Membranen slipper igjennom kun hydrogenatomer. Ved å montere en strømførende krets mellom de to elektrodene så kan også elektronene bevege seg over på den andre siden. Når hydrogenatomene og elektronene er kommet over på samme side som oksygenatomene reagerer de med hverandre og danner vann (H2O). Vannet kan transporteres bort. Elektronenes vandring mellom elektrodene produserer strøm og det er denne energien vi vil bruke til fremdrift av fartøyet.


Hvis man ser under har jeg lånt en modell som viser prinsippet på en tydelig og god måte.

Modell: Slik virker en brenselcelle.

Hydrogen Viking. Fremdrift og løsning.


Som nevnt over er det gjort forsøk i småskala noen steder i verden, men siden vi i Norge har den ypperste kompetansen i verden vil vi gjennomføre dette banebrytende prosjektet med brenselcelle-teknologien som ble presentert over. Når det gjelder effekter vil vi holde en del konfidensielt inntil videre, men kan røpe grunnprinsippene bak fremdriften av båten.


- Brenselcellen blir altså hjertet i båten.

- Det vil lagres hydrogengass under trykk i mange sylinder-tanker satt i rack.

- Brenselcellen suger inn luft og avgir kun rent vann som utslipp.

- For å få nok kraft i en brenselcelle står flere PEM-celler i stack. I vårt tilfelle må vi nok ha flere brenselceller.

- Brenselceller skaper elektrisk energi som kontrolleres via et Power Management som også får kraft fra batteripakken.

- Samlet energi går via en motorstyringsenhet som igjen får signaler fra styreposisjonen om bord i fartøyet.

- Når kapteien "gir gass" sendes ønsket kraft til to kraftige elektriske motorer som gir kraft til to propeller på rette akslinger som igjen skaper skyvekraften som setter fartøyet i fart.


Brensecellene vil også kunne lade batteri til senere fremdrift, men også til forbruk om bord slik at man slipper forurensende dieselaggregat selv om ikke dette fremkommer av skissen under.

Prinsippskisse som viser hvordan båten vil fungere.

Tilpasset modell, men lånt fra Hydrogenesis.

Samarbeidspartnere:

HYDROGEN VIKING

All rights reserved. 2019