Cella a combustibile per la navigazione d’altura, obiettivo delle fuel cell ad ammoniaca

Cella a combustibile per la navigazione d'altura, obiettivo delle fuel cell ad ammoniaca

Il progetto ShipFC mira a utilizzare le celle a combustibile ad ammoniaca nel futuro della navigazione d’altura con i fondi concessi dal programma di ricerca e innovazione dell’UE Horizon 2020.

L’interesse per le celle a combustibile alimentate ad ammoniaca per il settore marittimo è in crescita, ma le parti interessate hanno esitato a impegnarsi in investimenti in sistemi su larga scala.

Il progetto ShipFC, ha concesso finanziamenti dal programma di ricerca e innovazione dell’UE Horizon 2020 nell’ambito della sua impresa comune celle a combustibile e idrogeno (FCH JU).

Cella a combustibile per la navigazione d'altura, obiettivo delle fuel cell ad ammoniacaIl progetto doterà la nave di rifornimento offshore Viking Energy, di proprietà e gestita da Eidesvik e su contratto con Equinor, con una cella a combustibile ad ammoniaca da 2 MW, consentendole di operare per almeno 3000 ore all’anno con combustibile pulito. Dopo il completamento di quella fase, il progetto aumenterà fino a qualificare le soluzioni di celle a combustibile da 20 MW per le navi oceaniche.

L’obiettivo finale del progetto è dimostrare la fattibilità delle celle a combustibile ad ammoniaca per navi oceaniche e lunghi viaggi in mare – afferma il dott. Michail Cheliotis, ricercatore associato presso l’Università di Strathclyde, capofila del progetto. Una volta completata la prima fase del progetto, è allora che inizia il divertimento.

Mele e arance

L’enorme differenza di portata rende ShipFC molto più interessante di una semplice replica di Viking Energy – afferma Cheliotis. Le somiglianze sostanzialmente finiscono con l’ammoniaca, perché una centrale elettrica da 20 MW richiede un trattamento significativamente diverso.

Detto questo, assicura che il potenziamento del progetto è visto come a portata di mano, data la conoscenza preliminare sia delle celle a combustibile che dell’ammoniaca come vettore energetico.

Il progetto prenderà in considerazione tre tipi di repliche di navi, tra cui una nave alla rinfusa, una nave da costruzione offshore e una nave portacontainer. Cheliotis dice che il lavoro comporterà una stretta collaborazione con i proprietari di navi replica e un esame approfondito dei requisiti delle navi.

Una merce conosciuta

Le conoscenze tecniche ed economiche sviluppate nel progetto pilota Viking Energy saranno incorporate in un’analisi più ampia dell’ammoniaca nel settore marittimo e nel confronto con altri combustibili alternativi.

L’ammoniaca presenta alcune sfide tecniche, ma anche se è corrosiva, il compromesso di sicurezza tra ammoniaca e idrogeno favorisce l’ammoniaca – afferma Cheliotis. È meno esplosiva, richiede soluzioni di trasporto e stoccaggio meno complesse ed è un bene noto dell’industria. Sulla base di questa esperienza, è possibile incorporare le necessarie salvaguardie.

L’esperienza con i combustibili gassosi sarà un elemento fondamentale, aggiunge:

Abbiamo visto che l’ammoniaca liquida è simile al gas liquefatto nel processo di manipolazione. L’industria ha un alto livello di maturità e un eccellente track record nella gestione di GNL e GPL, e questa esperienza è la prova che può essere fatto in sicurezza.

Considerando tutti i passaggi

Cella a combustibile per la navigazione d'altura, obiettivo delle fuel cell ad ammoniacaShipFC esaminerà da vicino la catena di approvvigionamento dell’ammoniaca, riferisce Cheliotis.

Prenderemo in esame l’intero ciclo di vita dell’ammoniaca, dalla produzione al trasporto e al bunkeraggio. Uno dei partner ShipFC è un importante fornitore di ammoniaca e lavoreremo insieme a loro per affrontare questi problemi.

L’ammoniaca per celle a combustibile può essere prodotta con un profilo verde, spiega Cheliotis, conferendo all’ammoniaca un’impronta ambientale complessiva positiva:

L’ammoniaca può essere facilmente prodotta da risorse rinnovabili, rendendola uno dei combustibili che probabilmente soddisferà parte della futura domanda di energia verde del trasporto marittimo.

Strathclyde fornirà anche analisi sulla sicurezza marittima per le soluzioni a bordo.

Parte del nostro lavoro consisterà nel proporre nuove protezioni e sistemazioni per installazioni marine di queste dimensioni – racconta Cheliotis.

Ammoniaca + celle a combustibile = efficienza

L’efficienza dell’ammoniaca nelle celle a combustibile è buona, afferma Cheliotis.

I casi di successo hanno sfruttato le celle a combustibile più efficienti. Crediamo di poter raggiungere il punto debole della tecnologia delle celle a combustibile con l’ammoniaca.

Le celle a combustibile hanno caratteristiche favorevoli anche nella configurazione delle navi, dice.

Poiché non richiedono lo stesso spazio dedicato dei grandi motori a due o quattro tempi, le celle a combustibile possono essere distribuite in moduli, risparmiando spazio e sfruttando opzioni altrimenti non disponibili.

I tempi sono maturi

Le persone sono pronte ad ascoltare gli argomenti a favore delle celle a combustibile. La tecnologia sta diventando sempre più comune e le storie di successo di altri progetti su strada e ferrovia stanno ricevendo l’attenzione dei media  – osserva Cheliotis. Ora vogliamo sfruttare lo slancio delle celle a combustibile ed esaminare l’uso dell’ammoniaca oltre all’idrogeno.

Cella a combustibile per la navigazione d'altura, obiettivo delle fuel cell ad ammoniacaCheliotis vede la relazione tra idrogeno e ammoniaca nelle celle a combustibile più complementare che competitiva:

Questo è semplicemente perché saranno necessarie soluzioni diverse per affrontare sfide diverse. La scelta della soluzione dipenderà da una valutazione caso per caso – ritiene.

La soluzione dell’equazione ammoniaca-cella a combustibile per il trasporto in acque profonde è un passo nella giusta direzione per garantire progressi nel processo di decarbonizzazione – conclude Cheliotis. Avremo bisogno di molte soluzioni per soddisfare le diverse esigenze nel settore marittimo, e le celle a combustibile alimentate da ammoniaca possono essere tra queste.

Partner del progetto ShipFC

L’Università di Strathclyde (Regno Unito) e il Centro nazionale per la ricerca scientifica Demokritis (GR) valuteranno i criteri di sicurezza. I membri norvegesi del consorzio europeo includono NCE Maritime Cleantech, Eidesvik Shipping, Equinor, Prototech, Yara e Wärtsilä Norway, responsabili dei sistemi di alimentazione, della progettazione e della stabilità della nave e della gestione energetica della nave. Fraunhofer IMM (GE) assisterà Prototech nello sviluppo e nella costruzione del sistema di celle a combustibile ad ammoniaca. Persee (FR) fornirà competenze sui controlli e sui dati di gestione energetica. I proprietari di navi replicatrici sono StarBulk Management (nave alla rinfusa), North Sea Shipping (nave da costruzione offshore) e Capital Ship Management Corp (nave portacontainer).

Fonte: Eidesvik

Commenta per primo

Lascia un commento

L'indirizzo email non sarà pubblicato.


*


Questo sito usa Akismet per ridurre lo spam. Scopri come i tuoi dati vengono elaborati.