Ægir - Reduktion af drivhusgasudledning fra søfart ved brug af ammoniak som brændstof
International skibstransport udleder store mængder drivhusgasser. Hvis man anså skibsfart som et land, ville det ligge på en cirka en sjetteplads i forhold til energirelaterede CO2-emissioner. Den internationale maritime organisation har derfor vedtaget en strategi, der stiler mod at sænke udledning af drivhusgasser med 50 % i 2050 og endda med 100 % i 2100. Dette mål kan kun nås, hvis den maritime sektor indfører teknologier med lave, eller endnu bedre, nul emissioner. Det er fokus i AEGIR-projektet.
Det overordnede mål for AEGIR-projektet er at udvikle, afprøve og evaluere en miljøvenlig teknologisk løsning til at drive store marine fartøjer ved at bruge grøn ammoniak som primært brændstof. Projektet har fire hovedmål:
- Designe et koncept for et elektrisk ammoniakdrevet skib med en effektivitet på over 60%.
- Demonstrere en reduktion af drivhusgasemissionerne med 90% sammenlignet med de nuværende avancerede skibsmotorer med flydende naturgas i en well-to-propeller analyse.
- Validere tre nøgleteknologier eksperimentelt for det integrerede koncept.
- Levere et konceptstudie til identifikation af potentielle problemer med op skalering.
AEGIR-projektet foreslår et unikt system baseret på brændselsceller og membraner til effektivt at omdanne ammoniak til elektrisk energi. Konceptet går ud på at (i) ammoniak spaltes i H2 and N2 i en fastoxidbrændselscelle; (ii) H2 ekstraheres og renses ved hjælp af en protonledende elektrokemisk membran; og (iii) elektrisk energi produceres i en polymerbrændselscelle. Ved at integrere de tre teknologier med hinanden, sigter AEGIR mod at udvikle et system med ammoniak som primært brændstof til store skibe, som giver høj effektivitet ved lav vægt og volumen. Her ligger projektets innovationshøjde. Derudover giver konceptet mulighed for at undgå NOx-emissioner og for at reducere CO2-emissioner drastisk; produktet af brændselscelleprocessen er vand.
Projektet vil levere et integreret designkoncept, validere de tre innovative nøgleteknologier eksperimentelt, demonstrere i en well-to-propeller-analyse at drivhusgasemissioner kan reduceres med 90% i forhold til nuværende skibsmotorer, og identificere potentielle udfordringer med at skalere konceptet til 20 MW store marine fartøjer i et konceptstudie.
Projektets industripartnere og Advisory Board-medlemmerne (der består bl.a. af flere internationale skibsbyggere og rederier) vil gøre det muligt at overføre projektresultaterne til teknologiske anvendelser efter projektets afslutning.
Konkrete aktiviteter i projektet bestod i at udvikle et koncept, hvor ammoniak (NH3) spaltes til brint (H2) og nitrogen (N2) via en fastoxid brændselscelle (SOFC). Videre skulle brinten renses via en keramisk membran og omdannes til elektricitet via brug af 200 kW brændselscelle (PEM-FC). Fordelen ved ammoniak er, at den nemt kan laves om til flydende brændstof, som lettere kan lagres og transporteres sammenlignet med brint. Løsningen vil fjerne NOx-udledninger og reducere CO2-udledningen med op til 90 % sammenholdt med dieseldrevene forbrændingsmotorer. Den teknoøkonomiske analyse viste, at det er muligt at opnå en effektivitet >60 % og 90 % reduktion af drivhusgasemissioner sammenlignet med nuværende state-of-the-art i form af LNG-brændstof. Løsningen er ved projektets afslutning stadig på et tidligt stade teknologisk, og videre udvikling og demonstration forud for kommercialisering udestår derfor endnu.
Key figures
Kategori
Dokumenter
Deltagere
| Partner | Tilskud | Eget bidrag |
|---|---|---|
| Danmarks Tekniske Universitet (DTU) | 2.34 mio. | 0.26 mio. |
| Ballard Power Systems, Burnaby (CA) | 2.49 mio. | 6.24 mio. |
| SINTEF | ||
| CoorsTek | 0.50 mio. | |
| VARD | 0.50 mio. | |
| VTT | 1.05 mio. | 2.70 mio. |
Kontakt
Anker Engelunds Vej 1, DK-2800 Kgs. Lyngby, Denmark
+45 46775884 / anke@dtu.dk / https://www.dtu.dk/
