Gotland siktar på vätgasfärja: ”Den fossila ekonomin är slut”

2021-12-23 06:00  

Varför ska den nya Gotlandsfärjan drivas av vätgas? Hur ska vätgasen lagras och produceras? Och hur stora gasturbiner kommer att krävas?

En ny Gotlandsfärja är på väg att se dagens ljus – med projektnamnet Gotland Horizon. För att bli klimatneutral ska den kunna drivas av vätgas.

Men vätgasen ska inte användas för att generera el i en bränslecell, utan förbrännas i gasturbiner.

– Det är viktigt att man på ett visionärt sätt kan beskriva framtiden. Vi vill behålla den snabba vägen från Gotland till fastlandet och inte försämra den på bekostnad av klimatneutralitet. Och vi tror stenhårt på att det går att göra med modern teknik, säger Christer Bruzelius, fram tills i våras mångårig vd på Destination Gotland men numer senior partner och projektägare på Rederi AB Gotlands nystartade teknikutvecklingsbolag Gotland Tech Development.

Christer Bruzelius, senior partner och projektägare på Rederi AB Gotlands nystartade teknikutvecklingsbolag Gotland Tech Development.

Mer än bara en ny Gotlandsfärja

Planerna, som presenterades i förra veckan, består egentligen av mycket mer än bara en ny Gotlandsfärja. Forskare vid Uppsala universitet, Campus Gotland ska i ett forskningsprojekt undersöka hur hela systemet runt färjan bäst utformas.

Färjans hela utformning tas fram i ett annat projekt kallat Gotland Horizon.

Björn Samuelsson, forskare i kvalitetsteknik vid Uppsala universitet, Campus Gotland. Foto: Daniel Olsson

– Vi fokuserar på de olika byggstenarna i systemet. Allt från hur elen ska produceras fossilfritt till hur vätgasen ska lagras och distribueras. Vi kan inte enbart utgå från själva färjan utan måste undersöka hur vi får bäst samhällsnytta – särskilt i en gotländsk kontext: hur kan till exempel storskalig vätgasproduktion fungera som buffert i ett sol- och vinddominerat energisystem , säger Björn Samuelsson, forskare i kvalitetsteknik vid Uppsala universitet, Campus Gotland.

Projekten är ännu bara i sin linda men deltagarna har redan mejslat fram ett antal utgångspunkter, som dock kan komma att förändras. Så här ser planerna ut hittills:

1 900 passagerare

Färjan blir något större jämfört med de befintliga M/S Gotland och M/S Visby. Målet är 1 900 personer samt 600 bilar eller 100 lastbilar som ska kunna färdas i 28 knop. En så stor färja driven av vätgas finns inte i dagsläget.

Läs mer: Norges första vätgasdrivna färja ska tankas var tredje vecka

Gasturbiner

Framdrivningssystemet ska bestå av gasturbiner med förmågan att köras på vätgas, men de kan relativt enkelt konverteras till flytande bränslen som e-metanol. Vid behov kan dessutom natur- och biogas användas i kombination med vätgas utan några större justeringar.

Dagens två moderna Gotlandsfärjor, som drivs av förvätskad natur- och biogas (LNG/LBG), har fyrtaktiga kolvmotorer om totalt cirka 45 MW. Gotland Horizon kommer att behöva ungefär lika mycket installerad effekt.

En gasturbin av den typ som är tänkt för Gotland Horizon. En turbin är typiskt 14 meter lång och genererar en effekt om 15 MW. Foto: Gotland Horizon

Läs mer: Studie: LNG kan vara sämre för klimatet än bunkerolja

Ångturbin för kombinerad cykel

Utöver gasturbinerna ska en ångturbin installeras för att ta vara på en del av energin i avgaserna (som i vätgasfallet endast blir vattenånga). Installationen kallas för kombinerad cykel. På så sätt hoppas man nå en verkningsgrad liknande den i de befintliga färjorna, knappa 50 procent.

Rendering av hur Gotland Horizon kan komma att se ut. Foto: Pressbild

Lutar åt gaselektrisk drift

Propellrarna kommer antingen att drivas direkt av gasturbinerna via en axel och växel. Alternativet är gaselektrisk drift, där turbinerna driver generatorer som alstrar el som driver elmotorer.

Troligen blir det en gaselektrisk lösning eftersom det då är enklare att optimera driften av gasturbinerna.

30–50 MW elektrolysör

Vätgasen ska tillverkas av fossilfri el genom elektrolys, där vatten spjälkas till vätgas och syrgas. För att driva Gotland Horizon behövs elektrolysörkapacitet om 30–50 MW. Som jämförelse invigs nästa år världens då största elektrolysör i tyska Leuna, med en kapacitet om 24 MW.

Vätgasproduktion på Gotland

Tanken är att vätgasanläggningen ska ligga på Gotland, men var är inte bestämt. Det kan även bli i kombination med en anläggning på fastlandet, till exempel i Oskashamn. Oavsett kommer den inte att hamna mitt i Visby. Christer Bruzelius påpekar att det är viktigt att hitta en lämplig plats för att tillstånd ska kunna fås.

Komprimerad vätgas

Vätgasen ombord ska lagras i integrerade tankar alternativt i containrar för att underlätta tankning. För att minska förlusterna är planen att lagra vätgasen under tryck (350–700 bar) snarare än i flytande form, vilket kräver -253 grader Celsius.

Det går åt cirka 6 ton vätgas för en överfart Nynäshamn–Visby. Tanken är att fartyget ska kunna gå Visby–Nynäshamn–Visby innan det behöver fyllas på med vätgas.

Tekniken inte något problem

Christer Bruzelius på Gotland Tech Development menar att tekniken för att realisera projektet inte utgör den största utmaningen – den finns till stor del redan. Utmaningen ligger i stället i tillståndsprocesserna.

– Det är viktigt att reglerna från politiskt håll är tydliga. Framför allt genom att med tillståndsprocesser göra det möjligt för Sverige att producera tillräckligt med el och vätgas och se till att det inte förhalas och försenas av ständiga överklaganden, säger han.

”Den fossila ekonomin är slut”

Mycket är förstås fortfarande oklart, inte minst vem som ska göra vad. Det är heller inte något som ingår i det akademiska projektet, konstaterar Björn Samuelsson. Men att färjan kommer att byggas är han övertygad om.

– Det är oerhört spännande att Gotlandsbolaget tar steget. Även om de ännu inte har bestämt sig för att investera 1,5 miljard i ett nytt fartyg så har de sagt att de kommer att göra det. Det är säkert en och annan i styrelserummet som är lite smånervös. Men den fossila ekonomin är slut. Steget måste tas. Många andra väljer att försöka bli tvåa eller tre på bollen. Det är modigare att säga att vi går först, säger Björn Samuelsson.

Fakta: Två projekt för framtidens Gotlandsfärja

Gotland Horizon

Ett projekt med syfte att utveckla framtidens vätgasdrivna utsläppsfria Gotlandsfärja som ska kunna börja gå i trafik 2030. Fartyget ska ha plats för 1 900 passagerare samt 600 personbilar alternativt 100 lastbilar (eller en kombination av bilar och lastbilar). Fartyget ska kunna gå i 28 knop, lika snabbt som dagens Gotlandsfärjor.

I projektet deltar Rederi AB Gotland, Gotland Tech Development samt Destination Gotland.

Vätgasdriven färjetrafik.

Ett forskningsprojekt där forskare från Uppsala universitet, Campus Gotland, ska utveckla och utvärdera systemlösningar för att använda vätgas i den gotländska färjetrafiken.

Projektet pågår i två år med start den 1 januari 2022 och har fått finansiering av Energimyndighetens sjöfartsprogram med drygt tre miljoner kronor.

Utöver Uppsala universitet deltar Rederi AB Gotland/Gotland Tech Development, OX2, Linde Gas, Uniper och Bassoe Technology

Johan Kristensson

Mer om: Vätgas Sjöfart

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt