«Hydra» viser vei

- Vi vet at rene batteriskip har rekkevidde- og teknologi-begrensing. Skal man seile i Nordsjøen eller langs kysten, så trenger man noe mer enn batteripakker. I 2015 begynte derfor vi i Norled å se på mulighetene for hydrogen og brenselceller i skip, i etterkant av at «Ampere» var satt i drift på batteri, forteller Østvik.  

Sommeren 2017 lyste Statens Vegvesen ut anbudet for en hydrogendrevet ferje på sambandet Hjelmeland–Nesvik–Skipavik i Rogaland. Et av kravene var at minst 50% av energibruken skulle komme fra hydrogen, og utslippene på sambandet skulle reduseres med over 4000 tonn CO2, sammenlignet med eksisterende ferjer. 

Høsten 2018 leverte Norled inn sitt anbud, som de vant, og kontrakten med Westcon for å bygge ferjen ble undertegnet i 2019. «Hydra» blir verdens første skip som seiler med bruk av flytende hydrogen.

Da konkurransen ble utlyst var man ikke kommet veldig langt i utviklingen av et hydrogendrevet fartøy, hverken for flytende eller komprimert hydrogen. 

- Det var ganske lite utstyr tilgjengelig og kompetansen var mangelfull, forteller Østvik. - Teknologien for hydrogendrevne brenselceller var der gjennom bilindustrien, og erfaring med LNG-tanker på skip var på plass. Derfra og inn, har det senere vært en stor utvikling for å gjøre dette om til å kunne brukes i maritim næring, legger han til. 

Men regelverk fantes det derimot ikke. 

- Regelverket for hydrogen-drevne skip har blitt utviklet parallelt med godkjennelsesprosessen og sertifiseringen fra DNV gjennom dette prosjektet. Der har Norled sammen med leverandørene, brenselceller fra Ballard og LH2-tank fra Linde, gått opp løypen. På «Hydra» er det derfor de første godkjente maritime brenselcellene og den første LH2-tanken om bord på skip som kommer til å bli tatt i bruk. Fortsatt er det diskusjoner om delsystemer og del-utstyr, sier Østvik.

Det er lagt ned et stort arbeid for å få til godkjennelser, først fra leverandørene for deres leveranser, deretter fra Norled for å få skipet godkjent for drift gjennom bruk av alternativ design-metoden, hvor man må vise overfor Sjøfartsdirektoratet at «Hydra» er like sikker å bruke som en dieseldrevet ferje. Alternativ design-metoden, som er utviklet av Norled for hydrogen-drevne skip, sikrer at design og sikkerhet utvikles hånd-i-hånd på en så kostnadseffektiv måte som mulig. Her har Norled arbeidet tett med LMG på skipsdesign og Gexcon på sikkerhetsanalyser.

- Det er noen mindre avklaringer og en del dokumentasjon igjen, men vi er noenlunde i mål og skal installere systemet for hydrogen i løpet av vinteren og være i drift første halvår 2022, sier Østvik. 

Erfaringer fra bilindustrien

Siden teknologien allerede fantes i bilindustrien, var det mulig å dra erfaring derfra inn i «Hydra»-prosjektet. Innmaten i brenselcellene, den såkalte stacken, tilføres hydrogen og det kommer elektrisitet og vann ut på andre siden. Den er det samme på biler og båter og romskip for den saks skyld. 

- Det er hjelpesystemer og prinsipper rundt ventilasjon og detektering og håndtering av lekkasjer som er mye strengere på et skip, sammenlignet med en bil. En bil som tar fyr, kan man forlate enkelt. Det er litt mer komplisert på sjøen, særlig i dårlig vær og langt fra land. 

- Vi har designet hele systemet med doble barrierer for å unngå større lekkasjer. Får man en feil blir det ventilert til et trygt område, og alt blir stengt ned mens man sjekker ut feilen. Designfokuset har vært å unngå hydrogen-lekkasjer, da det er dette som i andre omgang kan medføre hendelser ombord. Risikobidraget fra hydrogensystemet om bord, som er beregnet i QRA-analyser, er godt under akseptkriteriene for europeiske passasjerskip, forklarer Østvik. 

«Hydra» er bygget på en slik måte at hun kan seile enten med hydrogen eller ren batterikraft. Skulle begge disse feile, eller om hun skal på verksted, kan man seile på biodiesel. Brenselcellene som skal om bord i skipet, testes nå i Danmark og sjekkes for feil. 

- De vil ha rundt 1000 timers driftstid før de blir satt om bord, sier Østvik. 

Upløyd mark

Ved å utvikle og bygge den aller første hydrogendrevne ferjen er det ikke til å komme unna at det oppstår utfordringer og forsinkelser. Tar man med i regnestykket at verden har stått midt i en pandemi, er det forståelig at man er rundt seks måneder forsinket med å få på plass selve hydrogrendriften om bord. 

- Sertifiseringsprosessen og risikovurderingene har tatt mye tid. Et aspekt som for eksempel testkrav til hovedkomponenter og ikke minst under-komponenter som ventiler og rør har vært utfordrende, da regelverket blir til underveis. Dette medfører at utviklings- og leveringstider drar ut for leverandørene. Hele bransjen, fra rederi til leverandører, myndigheter og klasseselskapet har vært i en opplæringsperiode mens vi har gjort dette prosjektet. Det har tatt lengre tid enn vi trodde, da tidsplanen ble lagt høsten 2018, fastslår Østvik.  

Prosjektlederen trekker frem det gode samarbeidet mellom alle som har vært med i prosjektet. Westcon, Norled, LMG Marin, Seam og alle underleverandørene. 

- Internt i Norled har vi hatt et meget godt site-team på verftet med Øystein, Kjartan og Jardar, samt at teknisk avdeling med Sigvald Breivik og Eivind Solvang har vært sentrale i prosjektet fra starten. Design-teamet på LMG Marin må også nevnes som viktige bidragsytere.

- Jeg må også berømme verftet som midt i en pandemi har bygget to ferjer på både tid og kost. De har jobbet veldig godt sammen med skrogverftet i Tyrkia og leverandørene. 

Brukes på «Topeka»   

Et annet rederi som planlegger å ta i bruk teknologien som er utviklet i forbindelse med «Hydra»-prosjektet er Wilhelmsen. De har planer om å bygge et frakteskip som skal frakte gods mellom oljebaser langs norskekysten. Det skal også frakte flytende hydrogen – i tillegg til å bruke hydrogen som drivstoff.  

Planlagt sjøsetting er i 2024. 

Østvik trekker frem erfaringene som Vegvesenet la til grunn med byggingen av verdens første elektriske ferje, «Ampere» som vant Ship of The Year i 2014, som i dag har ført til at det seiler rundt 80 elektriske ferjer i norske fjorder, samtidig som batterier benyttes i større eller mindre grad på nesten alle nye skip rundt om i verden. 

Med hydrogen over Vestfjorden

I oktober 2020 ble det kjent at regjeringen ønsker ferjer drevet av hydrogen over Vestfjorden fra 2025. Der trengs det betydelig større fartøy enn «Hydra».  

- Vi ønsker å drive fram teknologi. Vi vet at hydrogen vil være et av de viktigste drivstoffene i framtida, og da tror vi dette vil gjøre det mulig å få til flere liknende prosjekter, uttalte barne- og familieminister Kjell Ingolf Ropstad (KrF) på en pressekonferanse da nyheten ble kjent.

Ifølge Østvik er det fullt mulig å oppskalere teknologien fra «Hydra»-prosjektet til å kunne brukes på Vestfjorden.  

- Løsningene våre som utvikles og benyttes på «Hydra» er skalerbare og legges inn i anbudet på Vestfjorden hvor det er to store ferjer med betydelige høyere energiforbruk. Det er de samme løsningene og konsept for tanksystem, men det er selvsagt flere brenselceller. Men vi kan også skalere løsningene nedover andre veien, og benytte mindre tanker om bord på mindre fartøy som vi jobber med. Der er det riktig nok noen flere tilpasninger når det gjelder tank-størrelse, vekt og akselerasjoner å ta hensyn til. 

- Hvor langt unna er man å få realisert en hurtigbåt på hydrogen? 

- Vi ser ingen hindringer for å anvende hydrogen også på hurtigbåt i nær fremtid, og vi har jobbet med løsninger og konsepter også for hurtigbåt. Det må jobbes noe mer med konkrete prosjekt og kostnader før vi kan sette et slikt fartøy i bestilling. Det grønne skiftet på hurtigbåt kommer og Norled er klare til å ta en rolle, sier teknisk direktør i Norled, Erlend Hovland. 

Hydrogen er foreløpig et relativt kostbart drivstoff og man må lete etter grønne løsninger som også på kort sikt kan operere på et akseptabelt kostnadsnivå. Norled jobber aktivt med å finne gode kombinasjoner av systemer, teknologi og konsepter som bidrar til både å få ned kostnader og redusere utslipp. 

- Konkret på hydrogen kunne det være en interessant tanke å vurdere differansekontrakter hvor Staten/CO2-fond/ eller lignende dekker kostnadsgapet mellom diesel og hydrogen i en første fase slik at vi kan etablere et større marked og bygging av produksjonskapasitet, som på sikt vil føre til at hydrogen blir mer konkurransedyktig. En slik løsning ville kunne bidra til at også prosjekt med lavere inntektsgrunnlag, som for eksempel hurtigbåt, kunne vært realisert på hydrogen, sier Hovland. 

Stor stas å vinne

Med et prosjekt hvor mye er nybrottsarbeid er det ikke til å komme utenom at det oppstår stor interesse, blant annet fra utlandet. 

- Vi har hatt en del møter og delt informasjon med rederier i USA og Canada. Vi har også hatt kontakt med DFDS og Mærsk Mc-Kinney Møller Center for Zero Carbon Shipping. Samarbeidet med Wilhelmsen er nevnt. Så det er bra med oppmerksomhet rundt dette. Samtidig deltar Norled på ulike seminarer/konferanser hvor vi informerer om prosjektet, hvor vi bl.a. er invitert til COP26 i Glasgow for å holde innlegg på et shipping-event der.

Er det naturlig at det er her i Norge som gjennomfører slike prosjekter? 

- Ja, Norge er jo ledende på utvikling av skipsteknologi og vi har verdens beste skipsingeniører. I tillegg er utstyrsleverandørene verdensledende. Så jeg synes det er ganske naturlig at vi gjør dette. Men så er det et spørsmål om vi klarer å beholde vår posisjon og om verftene klarer å bygge disse skipene. Vi har bevisst brukt Westcon for å redusere risiko og bygge i Norge. Med tanke på pandemien så kan vi trygt si at det var et lurt valg. En ting vi ser er at det kan bli et stort marked for ventiler, rør, instrumenter, sensorer, o.l. som kan benyttes i hydrogen-systemer på skip og i brenselceller. Det er begrenset med leverandører som har f.eks. DNV sertifisering for maritim bruk.

- Norske myndigheters offensive rolle med Statens Vegvesen i front skal ha mye av æren for at det grønne skiftet blir realisert, og at det først hydrogendrevne skipet utvikles og settes i drift.

Ivan Østvik legger heller ikke skjul på at han synes det er stor stas å ha vært med på vinnerlaget. 

- Jeg ble kjempeglad da jeg fikk beskjeden. Vi har vært en god gjeng som har utviklet dette, både designer og verft. Det er jo en milepæl i karrieren, ingen tvil om det, smiler Østvik.