Deras vätgaskoncept långt ifrån att bli verklighet

Läs de andra delarna i artikelserien om vätgas inom sjöfarten:
Ska knäcka vätgaskoden
Bygger bränsleceller för Norges framtidsfärja

Det har länge pratats om vätgas som den ultimata lösningen för att världen och sjöfarten ska bli kvitt fossilberoendet. På senare år har det mer eller mindre uppstått en vätgashype. EU var snabbt på bollen och i The European Green deal från 2019 satsades 430 miljarder euro fram till 2030 för att göra vätgas till en självklar del av framtidens energisystem.

Men forskningen visar att det är en lång väg kvar att vandra för sjöfartssektorn och att många frågor återstår att lösa. Under 2023 avslutade IVL Svenska Miljöinstitutet ett tvåårigt nordiskt forskningsprojekt om vätgas kallat Hope tillsammans med SINTEF Ocean, Islands universitet, Stena Teknik, Powercell Sweden och 2030-sekretariatet. Projektet fokuserade på möjligheterna att använda vätgas och bränsleceller på en ropax-färja mellan Göteborg och Fredrikshamn, en sträcka på cirka 100 nautiska mil, tur och retur.

–Inför studien diskuterade vi med Stena om vilket bränsle de tyckte var mest intressant att utreda i ett forskningsprojekt och vätgas hade de inte tittat på själva i någon större utsträckning, säger Julia Hansson, forskare på IVL Svenska Miljöinstitutet som lett det tvååriga projektet.

Nytt koncept togs fram

Stena hade redan utvecklat ett batteridrivet koncept i form av Stena Elektra för linjen och ville se om vätgas kunde vara ett alternativ. Inom ramen för studien togs ett nytt koncept fram kallat Stena H2ydra på ett fartyg med totalt 25 megawatt bränsleceller och  som bygger på samma design som Stena Elektra.

Med konceptet som bas tittade studien på kostnader och jämförelser med andra fossilfria alternativ, så som ammoniak, metanol och batterier. Projektet -analyserade hinder, drivkrafter, produktionsmöjligheter i Norden och utsläppseffekter kopplat till vätgas.

–Tekniskt sett är det fullt möjligt att köra en färja mellan Göteborg och Fredrikshamn med lagring av vätgas i komprimerad eller flytande form och bränsleceller och det visste vi inte innan vi gick in i det här projektet.

Men även om tekniken i sig inte är en stoppkloss, så finns andra utmaningar som studien kunde utkristallisera fler detaljer om.

–De största barriärerna är kostnaden för vätgasen och för själva bränslecellerna, samt tillgången på grön vätgas. Det är de stora slutsatserna som vi landade i. Det är en stor risk för en aktör att investera i den här typen av kostsam ny teknik och tröskeln blir ännu större när man är osäker på bränslekedjan och hur vätgasen ska komma till hamnen, säger hon.

Ekonomiska hinder lyftes som den mest utmanande barriären, men även bristen på infrastruktur, tillgång på grön vätgas och avsaknaden av regler och standarder. Studien visade också att även om det finns stora planer på vätgasproduktion i Norden, är det osäkert hur -mycket som kommer finnas tillgängligt för sjöfarten. Få av projekten fokuserar tydligt på sjöfartsanvändning.

Stena bevakar utvecklingen noga

Trots de identifierade barriärerna i Hope-studien har inte Stena Teknik lagt bränslecellerna på hyllan.

–Det är absolut intressant, men det finns många praktiska utmaningar, särskilt kring bunkring och bränsle-logistiken. Hope-studien visade att det är tekniskt genomförbart, men att det inte är den lämpligaste lösningen på kort sikt för just våra operationsprofiler, säger Sebastian Packalén, projektledare på Stena Teknik.

Både Julia Hansson på IVL och Sebastian Packalén är överens om att elektrifiering och biobränslen bör gå före vätgasdrift i den mån det är möjligt.

–Där man kan använda batterier bör man göra det. Det tror jag att många i industrin är ganska överens om idag, säger Sebastian Packalén.

–På kort sikt kommer elektrifiering och biobränslen att dominera. Men på längre sikt tror jag att vi kommer att behöva någon form av vätgasbaserade bränslen för att nå klimatmålen, säger Julia Hansson.

Vätgasforskningen fortsätter

Från forskarhåll fortsätter dock arbetet med ett flertal projekt kring vätgas som bränsle inom sjöfarten. Julia Hansson deltar bland annat i en satsning kallad H2AMN där det undersöks vilken roll som hamnar kan spela i omställningen till ett mer hållbart energisystem som inkluderar vätgas och andra vätebaserade -energibärare, så som ammoniak och elektrometanol. Projektet tittar specifikt på Göteborgs Hamn, Luleå Hamn och flera hamnar på Island. Det övergripande målet är att bidra till en implementering av bränslena i hamnarna.

–Vi tittar på om man kan använda befintlig infrastruktur, producera bränslet lokalt eller om det måste importeras, säger Julia Hansson.

IVL håller även på med ett flertal andra projekt, exempelvis Blue Supply Chains som undersöker möjligheten att erbjuda fossilfria bunkringsbränslen och elladdning i svenska hamnar samt förutsättningarna för grön vätgasproduktion i Sverige. I projektet Storm studeras möjligheter och begränsningar för olika bränslealternativ för olika typer av sjöfart så som färjor, fiskefartyg och fraktfartyg i Norden. Inom projektet Femar fokuseras på effekterna av styrmedel.

–Vi försöker förstå lite mer av effekterna av exempelvis FuelEU Maritime och hur det påverkar förutsättningarna för de olika bränslena, säger hon. 

Stena Teknik är dessutom aktiva i kompetenscentret TechForH2 på Chalmers som specifikt sysslar med vätgasforskning där man deltar i forskningssamarbeten om bland annat produktion och distribution av vätgas. Ett projekt inom TechForH2 jämför lokal produktion av vätgas med import via sjötransport. Centret driver även projekt kring kompakt vätgaslagring och bränslecellsteknik.

–Jag tror på bränsleceller för att ersätta förbränningsmotorer i andra tillämpningar än framdrift. Både  elproduktion ombord och Stena Lines pilotprojekt med bränsleceller för landström är bra exempel, säger Sebastian Packalén.