Til hovedinnhold

Regnehjelp skal fremme utslippsfri transport

Nytt dataverktøy som nå utvikles i EU-regi, skal lette utrulling av hydrogendrevne lastebiler, båter og tog når det nye Europa formes etter koronakrisen.

Hydrogen bus in London
En hydrogendrevet utslippsfri buss ruller gjennom Londons gater. Etter initiativ fra SINTEF, er et EU-prosjekt i gang med å utvikle hjelpemidler som skal gjøre overgangen til hydrogenteknologi enklere og rimeligere for transportindustrien. Illustrasjonsfoto: Shutterstock

"Det grønne skiftet" er blitt et mantra for alt fra produksjon av fremtidens varer til hvordan vi skal forflytte mennesker og gods. Men ifølge SINTEF-forsker Kyrre Sundseth overser mange hvor krevende det er å utvikle nye utslippsfrie løsninger raskt i transportsektoren.

I "The European Green Deal", EUs initiativ som skal gjøre Europa klimanøytralt innen 2050, står bruk av hydrogenbaserte brenselceller sentralt: små transportable anlegg som omgjør hydrogen og luft til elektrisitet. Strømmen går til en el-motor som driver lastebiler, skip og tog frem, og rent vann er eneste utslipp fra eksosrøret. 

Hydrogendrevne transportmidler har i tillegg et lite batteri som lades opp ved oppbremsing – og på den måten lager kraft som gir motoren ekstra fraspark når det trengs.

– Stadig flere av de som utvikler båter, busser, lastebiler og tog i Europa ønsker å møte klimakrisen med nullutslipp. Men en kostnadseffektiv omlegging krever spesialkunnskap om hvordan hybride brenselcelle- og batterisystemer må settes sammen og driftes for å virke optimalt. For mange selskap er dette en barriere som i verste fall stopper den teknologiske utviklingen, sier Sundseth. 

Veiviser etter pandemien

Med dette som bakteppe har SINTEF dratt i gang EU-prosjektet "Virtual-FCS", som Sundseth er koordinator for. Her vil fagfolk fra fem land i løpet av de tre neste årene lage et åpent tilgjengelig programverktøy for utforming og integrering av optimale hydrogenbaserte fremdriftssystemer. Dette blir et hjelpemiddel som alle innenfor industri og forskning vil være velkomne til å bruke – og videreutvikle.  

Prosjektet startet før koronautbruddet kom til Europa. Men SINTEF-forskeren understreker at pandemien har gjort arbeidet enda viktigere. 

– Etterpå kan mange arbeidsplasser være borte for godt. Utvikling av nye, utslippsfrie transportmidler vil være en klok vei til ny virksomhet og sysselsetting. For klimakrisen forsvinner ikke når viruset er knekt. Og skal klimaet reddes, er transport blant sektorene der de største utslippskuttene må tas. Det er en av grunnene til at hydrogenteknologi blir viktig for den grønne omstarten som verden kan foreta når vi kommer ut på den andre siden av pandemien, sier Sundseth.

Farvel til dyr overdimensjonering

Programverktøyet som blir til i prosjektet, skal gi utviklerne av hydrogendrevne kjøretøy og fartøy et viktig kart på denne veien. Nærmere bestemt: hjelp til å finne rett sammensetning av – og størrelse på – komponentene i hybride brenselcelle- og batterisystemer, samt optimal drift av systemene.

Ifølge Sundseth vil det planlagte programverktøyet dermed gi en dobbel gevinst: Designfasen blir enklere og raskere. Og de som utvikler og integrerer systemene slipper å overdimensjonere bruken av dyre komponenter, noe som vil senke de totale kostnadene. 

En "game-changer" er målet 

– Vi har sterk tro på at prosjektet vårt vil føre til at hybride brenselcelle- og batterisystemer kan tas i bruk raskere. En slik tempo-økning må til om verden skal oppnå nullutslipp raskt nok. Resultatene kan gi nye aktører i Norge og resten av Europa et forsprang i kampen mot de etablerte. Målet er at det nye verktøyet skal bli en "game-changer" for bransjen, sier Sundseth.

Han viser til at det er stor interesse for nullutslippsteknologi i Norge, spesielt innen maritim sektor. 

– Begynner å haste

– Det er satt i gang prosjekter som skal bringe hydrogendrevne ferger og skip inn i norske fjorder.

Samtidig er de første hydrogen-lastebilene nå i drift hos ASKO.

Men fortsatt går utviklingen tregt. Nå haster det med løsninger som vil gjøre omstillingen til hydrogenteknologi enklere og billigere, sier Sundseth og legger til: 

– Sammen med andre teknologier som batterier og biodrivstoff, blir hydrogenteknologi helt nødvendig for å nå de klimamålene vi har satt oss i Norge. 

Blink det er viktig å treffe

SINTEF-forskeren forklarer at ytelsene og levetiden til kombinerte brenselcelle- og batteriløsninger står og faller med én betingelse: At fagfolkene som utvikler/integrerer systemene, finner frem til riktig balanse mellom effekt, rekkevidde, vekt, pris og holdbarhet.

– Det er denne blinken vi skal hjelpe transportindustrien med å treffe, sier Sundseth. Han er stolt over å koordinere et prosjekt som har satt seg høye mål: 

– Ambisjonen er at programvaren vi utvikler skal bli en standard inngangsbillett, intet mindre, for fagfolk over hele verden som ønsker å lære hvordan de kan bygge hybride brenselcellesystemer inn i kjøretøy og fartøyer.

Publisert 14. mai 2020
Seniorforsker
+47 901 22 501

Prosjektvarighet:

01.01.2020 - 31.12.2022

Faktaboks

Hybride system

  • Brenselcellesystemer er en miks av integrerte delsystemer. Presis styringsteknologi må til for at bruken av dem skal bli optimal. Vanligvis er de hybridisert ved hjelp av batterisystem som også må styres, men på en annen måte enn brenselcellene. 
  • Design og kontroll av hybride brenselcelle-/batterisystem er derfor en utfordring for ingeniører som til vanlig arbeider med batterier eller forbrenningsmotorer. 
  • Ved design er det spesielt utfordrende å forutse levetiden til slike system i forhold til den tiltenkte bruken. For å møte levetidskrav, overdimensjoneres systemene ofte. Det fører til lavere ytelse og høyere totale kostnader.
  • Programvareverktøyet som blir til i EU-prosjektet "Virtual-FCS" skal hjelpe utviklere med å mestre alt dette. For å redusere behovet for prototyper, skal prosjektet utvikle såkalte "x-in-the-loop" metoder. Dette innebærer at maskinvare og kontrollsystemer kan testes, ved hjelp av blant annet maskinlæring, uten at hele systemet fysisk settes sammen.

Kilde: SINTEF

 

Disse deltar

  • EU-prosjektet "Virtual-FCS" startet opp i januar 2020 og skal pågå til og med desember 2022.
  • Budsjettet er på 1,9 millioner euro (21 millioner kroner med nåværende kurs), som betales av EU-kommisjonen.
  • SINTEF har tatt initiativet til – og er koordinator for – prosjektet. I tillegg deltar FC Lab (Frankrike), Ballard Power Systems Europe (Danmark), Westcon (Norge), Solaris (Polen), Banke (Danmark) og Vivarail (Storbritannia).
  • Programvaren som blir til i prosjektet utvikles gjennom et nært samarbeid mellom forskere og industriansatte som i sitt daglige arbeid integrerer hydrogen- og batterisystemer for henholdsvis skip/ferger, lastebil/søppelbil, busser og tog.

Kilde: SINTEF