12 januari 2022
Systeemintegratoren Bakker Sliedrecht en RH Marine gaan een nieuw elektrisch systeem ontwikkelen waarmee schepen op methanol en andere emissieloze brandstoffen kunnen varen. Doel is dat schepen hierdoor in de toekomst niet alleen duurzamer, maar ook efficiënter, veiliger en betrouwbaarder kunnen varen.
Samen met 20 andere partners maken de twee bedrijven deel uit van een maritiem consortium dat 24 miljoen overheidssubsidie heeft gekregen voor onderzoek binnen het MENENS (Methanol als Energiestap Naar Emissieloze Nederlandse Scheepvaart) programma. Dat zal de komende vier jaar uitgevoerd worden. Aan het consortium doen diverse kennisinstituten, reders, bagger- en offshorebedrijven, jachtbouwers, scheepswerven en toeleveranciers mee ,,Het idee achter het MENENS-project is dat het bedrijfsleven zelf het voortouw neemt”, zeggen Despoina Mitropoulou van RH Marine en Arend van der Velde van Bakker Sliedrecht.
Het MENENS-programma moet het gebruik van methanol als koolstofarme brandstof binnen de Nederlandse scheepvaartbranche versnellen. Dat levert een enorme verlaging van de CO2-uitstoot op ten opzichte van het huidige gebruik van diesel. Methanol wordt internationaal gezien als een van de best implementeerbare schone brandstoffen voor grootschalige toepassing in de scheepvaart. Hiermee kunnen schepen met net-nul emissie varen. Het consortium gaat 2 verschillende scheepstypen van een retrofit voorzien om de levensvatbaarheid van methanolbrandstofsystemen te testen en zal 6 verschillende gebruiksscenario’s met verschillende operationele profielen gaan onderzoeken. In 2030 moeten er al 30 van dergelijke emissieloze schepen in de vaart zijn.
Voor de inzet van een andere brandstof moet een nieuw elektrisch systeem voor schepen worden ontwikkeld en ontworpen. Bakker Sliedrecht en RH Marine willen dat nieuwe systeem ontwerpen voor bagger- en offshore schepen, jachten en marineschepen. In die sectoren hebben de bedrijven de meeste klanten. Penvoerder van het MENENS-programma is Fugro, dat zijn onderzoeksschip Fugro Pioneer in 2023 op methanol wil laten varen. Dat schip wordt de komende jaren als testschip gebruikt. Ook richten Bakker Sliedrecht en RH Marine samen met kennisinstituut MARIN (Maritime Research Institute Netherlands) en TNO een virtual fieldlab in waar nieuwe technologieën getest en gevalideerd kunnen worden.
Conventionele elektrische installaties en apparaten van schepen werken op wisselstroom (AC). Gelijkstroom systemen worden ook aan boord toegepast, maar komen minder vaak voor. Omdat met methanol we niet dezelfde dynamische respons kunnen realiseren in de motoren en generatoren als met diesel, moeten straks batterijen of supercaps ingezet worden om dit te compenseren. Hetzelfde geldt als brandstofcellen op methanol worden ingezet als voedingsbron. Die werken op gelijkstroom (DC). Daarom wordt straks de hele powerplant aan boord ontworpen als DC-netwerk. ,,De powerplant reageert anders op methanol dan op diesel of LNG. Om toch een goede performance te garanderen moeten we een powerplant ontwerpen waar je zowel een brandstofcel, een batterij als een methanol ICE generator aan kunt koppelen”, legt Van der Velde uit.
Het belangrijkste voordeel van een DC netwerk is dat minder vermogensverlies optreedt. Nu zetten omvormers of frequentieregelaars AC om naar DC en DC weer naar AC. In een DC-netwerk hoeft de omvormer de elektriciteit maar één keer om te zetten naar AC voor de verbruikers als machines en apparaten. ,,In het nieuwe ontwerp heb je minder omzettingen nodig. Hoe minder omvormers, hoe minder verliezen. Ook biedt een DC-netwerk mogelijkheden tot ruimtebesparing en wordt de powerplant lichter”, stellen Mitropoulou en Van der Velde.
Het nieuwe systeem wordt modulair en op een toekomstbestendige wijze opgezet, zodat er in de eenvoudig nieuwe componenten aan toegevoegd kunnen worden, en moet onafhankelijk zijn van de brandstofopwekking. Mitropoulou: ,,We willen een systeem ontwerpen dat zo onafhankelijk mogelijk is van de toekomstige brandstofbron. Behalve op methanolmotoren of brandstofcellen moet het bijvoorbeeld ook op waterstofmotoren of brandstofcellen kunnen werken.” Bij het nieuwe systeem zal digitalisatie een belangrijke rol spelen en Industrial Internet of Things (IIOT) componenten ingezet en geïnstalleerd worden. Daarmee kunnen meer data verzameld en geanalyseerd worden om te zien hoe de nieuwe systemen zich gedragen. ,,Zo kunnen we een systeem ontwerpen dat slimmer, veiliger, efficiënter en betrouwbaarder is”, zegt ze.
