SOFC = Kiinteäoksidi polttokennot energia läheteiksi laivoihin

[Timo Tuomivirta]

En saanut jatkettua juttua uusista alustyypeistä, joten tein uuden jutun.
(Ylläpito varmaan hoitaa jos on tullut väärään aihepiiriin)

Kyllä suunnittelufirman nimi on Laffcomp, anteeksi huolimaton kirjoitamiseni p unohtui.

Kirjoitukseni perustuu T&T juttuun, valtion innovaatiotuen uusista myöntämisen perusteista,
jatkossa tuki voidaan myöntää jo suunnitteluvaiheessa.
Jokilaivasta näkyy olevan riittävästi tietoa, joten ei siitä enenpää.

Mutta siirrytään Venetsiaan, jossa vesibussit eli vaporetot aiotaan varustaa vetyä polttoaineena
käyttäviksi. Sähkökoneistot ovat sekä hiljaisia, että saastettomia

Tästäkin aiheesta saattaa olla ollut aikaisemmin juttua.

Osuipa muuten itsellekin tämä sama artikkeli Tekiikka&taloudesta käteen.

Projektin pääköhdat:

Canal Grandesta halutaan siistimpi, hiljaisempi sekä käryttävät diesel vaporettat jossakin vaiheessa kokonaan pois turistikaupungista (saateet lisäksi tuhoavat hitaasti rakennuksia)

Projektia hoitaa Venetsian liikennelaitos ACTV.

Vuosina 1988 ja 2000 on mietitty korvaavana tekniikkana sähkömoottoreita, mutta hanke tyssäsi silloisten sähkömoottorien tehottomuuteen sekä rahoituksen puutteeseen.

Projektin nimi on Vision, ja laitteisto jota projektissa käytetään PEM (proton exhange membrane) polttokennot. Laivat on myös varustettu isoilla (neliömetrejä) aurinkokennoilla. Laivoja tullaan rakentamaan yhteens 16 kpl. Yksittäisen pituus tulee olemaan 7,6 metriä. Ulkomitat ovat täysin samat mitä "normaaleissa" aluksissa Venetsiassa. Runko tosin kasvaa akkujen takia hieman.Yksittäisen kennon teho on 5 kilowattia. Kennon käyttölämpötila on 70-80 astetta.

Vetyä alukset tulevat saamaan energiayhtiö ENEL:n Venetsian teollisuussataman Porto Margheraan rakentama 16 megawatin vetyvoimala.

Vision projektia kordinoi laivanrakennusyhtiö Fincantieri. Yhteensä Vision-projektiin osallistuu 12 italialaista yritystä ja teknologiakeskusta.

Projektipäällikön nimi on Gino Bertolo.

Jos kaikki menee putkeen valmistelu & valmistustyöt alkavat 2010 alussa. Prototyyppi on valmis 2013.

Jos projekti on menestys, käytetään samoja aluksia Milanossa, pohjois-italiassa (suuret järvet) ja useissa muissa kohteissa.

Tavoitteenamme on normaalin matkustajaliikenteen vaatimukset täyttävä ja kuitenkin innovatiivinen vaporetto, jossa on kiinnitetty huomiota matkustusmukavuuteen ja aerodynamiikkaan", Bertolo sanoo.

..Epäsuorasti voisi päätellä, että on EU:n innovaatiotuella avustettu projekti.

http://www.tekniikkatalous.fi/tk/article366372.ece

http://www.tekniikkatalous.fi/tk/article366372.ece?service=mobile

Googlaamalla: "Vision vaporetto hydrogen" löytyy lisää yksityiskohtaisempia linkkejä


http://green.autoblog.com/2010/01/27/honda-unveils-new-solar-powered-hydrogen-generating-and-fueling/
http://green.autoblog.com/2010/01/27/report-sunhydro-plans-east-coast-hydrogen-highway/

http://tieku.fi/tekniikka/veden-alla-vedylla

[Timo Tuomivirta]

Norjalais-ruotsalainen Wallenius Wilhelmsen -varustamo on tehnyt suunnitelman polttokennoilla, aurinkovoimalla, purjeilla ja veden aaltoliikettä hyödyntävällä järjestelmällä toimivasta aluksesta, joka ei tuota lainkaan päästöjä. Lisätietoja yhtiön Orcelle-konseptista löytyy mm. täältä: http://www.2wglobal.com/www/environment/orcelleGreenFlagship/index.jsp. Viking Line on kehitellyt samantapaista konseptia Suomen ja Ruotsin väliseen liikenteeseen: http://www.vikingline.fi/yritysinfo/lehdistotiedotteet/uutiset_080918_tulevaisuuden_alukset.asp.

Näiden molempien ongelmana on toki se, etteivät suunnitellut alukset ilmeisesti tule olemaan juurikaan nykyisiä nopeampia. Tosin Turun ja Tukholman välillä entistä suuremmalla nopeudella ei ole juurikaan merkitystä, sillä valtaosa reitistä ajetaan saaristossa jossa nykyisetkään alukset eivät voi ajaa huippunopeuttaan nopeusrajoituksista johtuen.

http://www.tiede.fi/uutiset/uutinen.php?id=4104

Vaikuttaa siltä, että polttokennoja koitetaan soveltaa tällähetkellä joka paikassa :)

http://ow.ly/1ndTB

Vetyauto kehittyy: uusi tankki painaa puolet vähemmän 21.4.2010
http://www.tekniikkatalous.fi/duuniauto/article397281.ece

[Timo Tuomivirta]

Terve,

(vedyn) polttokenno tekniikka senkun etenee:

Toyota leikkaa vetyauton hinnan miljoonasta 50 000 dollariin 6.5.2010

http://www.tekniikkatalous.fi/duuniauto/article402768.ece

Käytännössä tarkoittaa sitä, että kun hinta alenee niin teoria alkaa muuttumaan käytännöksi.

Joku Suomalainen nimeltään Arto Salonen on näköjään kehitellyt VTT:n kanssa kotperäisen polttokenno auton nimeltään Pocket Car:
http://www.kemia-lehti.fi/pdf/Kemia_2005_8_6_8%20Vetyauto.pdf

Mielenkiintoista artikkelissa on, että kotona olevalla sähköpaneelilla ja tuulivoimalalla saa valmistettua 700 litraa polttoainetta päivässä.

--> Hyvällä tuulella ja aurinkoisessa säässä valmista vetyä syntyy vuorokaudessa 770 litraa. <-- Siinä olisi suomalaisille jyväjemmareille hyvä bisnes.

http://fi.wikipedia.org/wiki/Polttokennoauto#Suomalaisia_vetyautoja

Myös traktoreista (New Holland) on tehty näköjään polttokenno käyttöisiä:

http://www.sahkoautot.fi/forum/t-119340/new-holland-esittelee-saehkoekaeyttoeisen-traktorin-prototyypin

http://www.youtube.com/watch?v=fNfju8N_KOQ

http://www.fwi.co.uk/Articles/2009/02/09/114189/New-Holland-Hydrogen-fuel-cell-tractor-Exclusive-pictures-from-the.htm


Lisäksi Vuosaaressa on joku TEKESIN Polttokenno projekti:

Eri polttokennojen sovellusalueiden tuloksia esitellään yhteisessä kansainvälisessä demonstraatiossa Vuosaaren satamassa ja sen ympäristössä vuonna 2013.

http://akseli.tekes.fi/opencms/opencms/OhjelmaPortaali/ohjelmat/Polttokennot/fi/Dokumenttiarkisto/Viestinta_ja_aktivointi/Julkaisut/FUEL_CELL2010.pdf

http://akseli.tekes.fi/opencms/opencms/OhjelmaPortaali/ohjelmat/Polttokennot/fi/system/uutinen.html?id=5172&nav=Uutisia

Tietääkö muuten joku asiaan enemmän perehtynyt, että mitä siellä Vuosaaressa demotaan? Onko esim. kontin siirto laitteita  modattu polttokennolla toimiviksi?

[Timo Tuomivirta]

Terve,

Törmäsin tämmöiseen mielenkiintoiseen artikkeliin Vedystä joka on hajustettu.

http://en.wikipedia.org/wiki/Hydrogen_odorant

Palamisherkkien kaasujen tärkeä tai jopa tärkein turva ominaisuushan on, että ihmisen tulisi aistia käytössä tuo normaalisti hajuton kaasu.

..Ennen kaasuindikaattorina on ollut esim. kanarialintu-> http://en.wikipedia.org/wiki/Canary_in_a_coal_mine#Canaries_in_coal_mines..

Uudehko hajuste vetykaasulle on mädän kaalin tuoksu, ehkä ruusunhajuakin on saatavilla joskus tulevaisuudessa.

....---> Kyseistä hajustekaasua pystyy ilmeisesti käyttämään myös ilman ongelmia polttokennoissa.

Mielenkiintoista olisi, jos herkästi syttyvän kaasun pystyisi näkemään.

Koitin etsiä hakusanalla "how to make invisible gas visible", ja ilmeisesti nähtävääkin kaasua on kehitteillä.

Tietääkö joku voiko jollakin ulkoisella valonlähteellä (uv, infra yms) kaasua voisi havaita jo nykisellään?

http://www.physicsforums.com/showthread.php?t=105106

[Timo Tuomivirta]

Jahas, jo aiemmin keskustelltu Wallenius Linesin pollttokenno laiva on lähtenyt seilaamaan maailman meriä-->

EDIT: FOA sivuilta löytyy 2 eri M/s Undinea.

http://www.faktaomfartyg.se/undine_1966.htm

http://www.faktaomfartyg.se/undine_2003.htm

Ilmeisesti uudempi on juuri tämä Wärtsilään liittyvä alus?

Wärtsilä asensi polttokennon laivaan 11.6.2010

http://www.tekniikkatalous.fi/metalli/article429253.ece

Wärtsilä on asentanut polttokennoyksikön Undine-nimiseen autojenkuljetusalukseen, jonka omistaa ruotsalainen Wallenius Lines.

WFC20-polttokennoyksikkö on Wärtsilän mukaan ensimmäinen laatuaan maailmassa, ja se tuottaa testausajalla sähköä alukselle erittäin alhaisilla päästöillä. Alusta liikennöi Wallenius Marine.

Wärtsilä näkee projektin merkittävänä askeleena puhtaampaan merenkulkuun ja merikuljetuksiin.

Polttokennoyksikkö, jonka nimellisteho on 20 kilowattia, perustuu tasomaiseen kiinteäoksiditeknologiaan (Sofc), ja käyttää polttoaineenaan metanolia. Metanoli soveltuu WFC20-polttokennoihin hyvin, koska se on helppo muuntaa polttokennoyksikölle sopivaan muotoon.

Metanolia voidaan valmistaa maakaasusta tai uusiutuvista raaka-aineista, kuten kaasutetusta biomassasta. Metanoli on yleisesti käytetty neste öljynjalostus- ja prosessiteollisuudessa, ja sitä on saatavilla kaikissa suurimmissa satamissa.

Wärtsilän polttokennoyksiköllä varustettu Undine lähti Bremerhavenin satamasta Saksasta toukokuussa ja on parhaillaan matkalla Ruotsin ja Ison-Britannian kautta Yhdysvaltoihin. Käytön aikana polttokennoyksikköä testataan.
EU rahoittaa projektia

Polttokennoyksikkö.

[Kuva: Wärtsilä]

Polttokennoyksikön asennus Undine-alukseen on keskeinen osa kansainvälistä Methapu-yhteenliittymän projektia. Yhteenliittymän jäsenet ovat Wärtsilä, Wallenius Marine, Lloyd's Register, Det Norske Veritas ja Genovan yliopisto.

Projekti on osa Euroopan yhteisön puiteohjelmaa (FP6), ja Euroopan unioni on rahoittanut sitä miljoonalla eurolla.

Methapu-projektin päätavoitteena on kehittää ja esittää uusia teknologioita, joilla voidaan vähentää merenkulun ympäristövaikutuksia. Muita tärkeitä tavoitteita ovat kansainvälisten säädösten luominen metanolin käytölle kaupallisissa aluksissa sekä metanolin käytön salliminen laivojen polttoaineena.

Wärtsilän polttokennoissa voidaan metanolin lisäksi polttaa muitakin kaasuja. Vuonna 2008 yhtiö toimitti sähkö- ja lämpövoimaa tuottavan polttokennoyksikön Vaasan asuntomessualueelle. Wärtsilä huolehtii myös voimayksikön toiminnasta.

Polttokennoyksikkö käyttää polttoaineenaan läheiseltä kaatopaikalta saatavaa metaanipitoista kaasua.


http://cordis.europa.eu/fetch?CALLER=FP6_NEWS_SUSTDEV_ENV&ACTION=D&DOC=50&CAT=NEWS&QUERY=01294374bae6:ed48:36841af2&RCN=29249

http://www.methapu.com/File.ashx?mode=file&file=///Presentations/METHAPU_general_presentation.pdf

http://cordis.europa.eu/fp6/dc/index.cfm?fuseaction=UserSite.FP6HomePage

[Tuomas Romu]

Kuinkahan suuri laite on kyseessä? Minkätehoinen olisi esimerkiksi merikontin kokoinen yksikkö?

20 kilowattia on varsin vähän laivamittakaavassa. Vaikea kuvitella, että tekniikka yleistyy kovinkaan nopeasti.

[Timo Tuomivirta]

Kuinkahan suuri laite on kyseessä? Minkätehoinen olisi esimerkiksi merikontin kokoinen yksikkö?

20 kilowattia on varsin vähän laivamittakaavassa. Vaikea kuvitella, että tekniikka yleistyy kovinkaan nopeasti.

Kovin tarkkoja teknisiä kuvauksia mitoilla, ei noista Wärtsilän yksiköistä tunnu löytyvän netistä.

Ja eikös tuo 20 kW ole vain testiversio? Tässä http://www.methapu.com/File.ashx?mode=file&file=///Presentations/METHAPU_general_presentation.pdf mainitaan sivulla 9, että seuraava tuotekehitys versio on 250kW.

..Kenties tulevaisuudessa käyttöön & testeihin tulee tehokkaampiakin yksiköitä.

Suomella on muuten raaka-aineellisesti ja tietotaidon osalta hyvät lähtö-asetelmat uusien tekniikoiden, kuten polttokenojen ja litiumakkujen osalta:

http://en.gtk.fi/ExplorationFinland/Commodities/PGE/pge_database.html

Suomen pohjoisosista löytyy platinaa - vain pari prosenttia esiintymistä tunnetaan 1.7.2010

Suomeen aiotaan rakentaa litiumkaivos 17.7.2010 05:06

Suomeen aiotaan rakentaa litiumkaivos 17.7.2010 7:47


Suomesta löytyy jatkuvasti lupaavia mineraaliesiintymiä 12.9.2002

[Tuomas Romu]

Eiköhän nuokin malmiesiintymät kaupata pilkkahintaan ulkomaisille kaivosyrityksille, jotka jättävät suomalaisille vain kuonakasat ihmeteltäväksi. No, ehkä Pohjois-Suomen satamissa käyvien, raakamalmin muualla rikastettavaksi hakevien malmilaivojen maksamat väylämaksut korvaavat tuon...

[Timo Tuomivirta]

Ottipa tämmöinen Vety Panda artikkeli silmään:

http://www.iltalehti.fi/autot/2010081612166801_au.shtml

Alfa Mitot nähdään myös Skandinaviassa. Ne liittyvät Scandinavia -projektiin (Scandinavian Hydrogen Highway Project (SHHP) ), joka on osa vastaavaa mannereurooppalaista projektia.

Projekti tarkoittaa Norjasta Oslon ja Stavangerin kautta etelä-Ruotsiin ja Tanskaan kiertävää reittiä, jonka varrelle vetytankkausasemia. Suomeen vetyprojekti ei ulotu.


Varsin erikoista, että vaikka suomessa on vety-autoihin raaka-aineita, osaamista ja selkeästi tekniikkaakin kehitetään niin Suomi ei ole lähtenyt mukaan Scandinavian Hydrogen Highway Projektiin.

Ja alkaahan esim. Vuosaaren satamassa vetykaluston testaus joten hieman erikoista, ettei samoja tankkauspisteitä käytetä SSHHP projektissa (ks. juttua yllä). Samalla Vuosaaren projektit voisivat kenties nostaa SHHP projektirahoja (Esim. EUlta?)

http://www.vatgas.se/shhp/

http://www.hydrogencarsnow.com/scandinavian-hydrogen-highway.htm

http://en.wikipedia.org/wiki/Hydrogen_highway#Scandinavia

https://noppa.lut.fi/noppa/opintojakso/bh40a0100/materiaali/luento_6.pdf

http://www.tekniikkatalous.fi/metalli/article429253.ece

http://yle.fi/uutiset/teksti/tiede_ja_tekniikka/2009/12/bmw_pistaa_vetyautot_jaihin_1244083.html

http://vikinglady.no/technology/ --> Fuel cells can operate on a variety of fuels, including LNG (liquefied natural gas), biofuels, methanol, hydrogen and landfill gas.

http://keskustelu.kauppalehti.fi/5/i/keskustelu/thread.jspa?threadID=168307&tstart=225&start=75

http://www.kauppalehti.fi/5/i/yritykset/lehdisto/hellink/tiedote.jsp?selected=kaikki&oid=20100901/12844489408790&industry=&=

http://www.motorship.com/features/ships-and-shipyards/viking-lady-commercial-ship-debut-for-fuel-cell-technology the next stage of development is expected to achieve an output from the fuel cell of between 1MW and 4MW, in a similarly-sized package.

[Timo Tuomivirta]

Terve,

Jäätävän vallankumouksellisia uutisia -->

Hyviä katalyytteja on jo tarjolla laitteen osaan, joka tuottaa vetyä.

Toistaiseksi on kuitenkin puuttunut edullinen ja kestävä katalyytti hapen tuottamiseen.

Tutkimuksessa kehitetty uusi katalyytti täyttää tämän puutteen.

Uusi katalyytti nostaa hapen tuotannon jopa 200-kertaiseksi aikaisempaan verrattuna, ja sen ansiosta voidaan luopua kalliin platinan käytöstä.

http://www.co2-raportti.fi/?heading=Teknologial%C3%A4pimurto:-Kotivoimala-l%C3%A4hemp%C3%A4n%C3%A4-todellisuutta&page=ilmastouutisia&news_id=2549

Eli tuo ainoa pullonkaula -> Kalliin platinan pakollinen käyttö polttokennossa on poistunut.

Uusi lisensoitu katalyytti on nikkeliboraattia--> Nickel borate tai borax

http://www.sciencecodex.com/200fold_boost_in_fuel_cell_efficiency_advances_personalized_energy_systems_0

[Timo Tuomivirta]

Hyviä uutisia VTTltä ja Wärtsilältä!


VTT on kehittänyt ainutlaatuisen polttokennojärjestelmän: koeajot käynnissä  05.01.2011

Maa- ja biokaasusta sähköä verkkoon polttokennotekniikalla

http://www.vtt.fi/news/2011/01052011-sofc.jsp

http://www.vtt.fi/img/news/2011/sofcpower.jpg

http://www.tekes.fi/ohjelmat/Polttokennot/Projektit

http://www.tekes.fi/ohjelmat/Polttokennot/Projektit?id=10133555

[Timo Tuomivirta]

Alla olevan uutisen mukaan Wärtsilä on juuri aloittanut polttokenno teknologiaan liittyvän yhteistyön Versa-powerin kanssa.

Wärtsilä and Versa Power agree to jointly develop fuel cell technology in commercial energy-producing applications
Perjantai 03.06.2011 12:01 Thomson Reuters ONE

http://www.kauppalehti.fi/5/i/yritykset/lehdisto/hugin/tiedote.jsp?selected=kaikki&oid=20110601/13070916897460

Wärtsilä & Versa Power Join To Commercialize Solid Oxide Fuel Cells
4. kesäkuuta 2011
http://beforeitsnews.com/story/687/789/W_rtsil_Versa_Power_Join_To_Commercialize_Solid_Oxide_Fuel_Cells.html

http://www.versa-power.com/contact.htm

http://www.supergenfuelcells.co.uk/aggregator/categories/1

[Timo Tuomivirta]

Uutisoinnista poimittua -> ....VPS is leading the development of large SOFC stacks, and the company's capabilities support Wärtsilä's strategy of developing large SOFC systems for the distributed power and marine markets...

Mielenkiintoisin ja merkittävin asia Versan ja Wärtsilän yhteistyössä näyttää olevan yhä isompien eli käytännön hyödynkannalta merkittävien polttokennoyksikköjen valmistaminen esimerkiksi laivoihin.

Esimerkiksi tämän uutisoinnin mukaan Versalla on jo nykyisellään jopa 250 kW polttokenno yksikköjä ->
http://fchea.posterous.com/fuelcell-energy-team-awarded-117-million-cont

[Timo Tuomivirta]

Jatkoa keskustelusta ->  Polttokennoteknologian mahdollisesta käytöstä Viking Linen uudisrakennuksessa 

ja http://www.maritimeforum.fi/index.php?topic=16052.0

Minun on pitänyt jo pitkän aikaa nostaa keskustelua esiin Rauman telakalla rakennettavasta rannikkovartioston laivasta, joka käyttää voimanlähteenään maakaasua.

Rajavartiolaitos tilaa laivan STX:n Rauman telakalta 2011
http://www.kaleva.fi/uutiset/rajavartiolaitos-tilaa-laivan-stx-n-rauman-telakalta/923071

http://www.raja.fi/rvl/bulletin.nsf/PublicbyIdentifierCode/20111221011

http://www.ts.fi/online/kotimaa/280788.html

Eikö kyseinen laiva ole sitä kokoluokkaa, että siihen pystyisi asentamaan sellaista kokoluokkaa olevan polttokennon, että siitä olisi myös käytännönhyötyä?

..Toisaalta kustannukset polttokennoyksikön lisäämisen yhteydessä  voisivat lähteä ns. lapasesta.

[Tuomas Romu]

Mahdollisesti polttokennoilla saisi korvattua esimerkiksi yhden apukoneen tai "satamakoneen" tuonkokoisessa aluksessa. Toisaalta uskon, että Rajan uuteen paattiin tulee dieselsähköinen voimansiirto, joten siinä on todennäköisesti voimalaitosperiaatteen mukaisesti "vain pääkoneita".