Slide background

Passion to success

Slide background

Training & Coaching

Slide background

Interim Management

Slide background

Advies & Consultancy

Slide background

Business Creator

Gebruik Hybride bronnen in de maritieme sector of te wel Groen Varen.

December 2015

Mondiaal is men ervan overtuigd dat de uitstoot van vervuiling in het milieu niet meer kan, zelfs sterk af moet nemen om de aarde leefbaar te houden. Diverse landen hebben zich gecommitteerd om hun lokale wetgeving daarop in te richten en eisen te stellen ten aan zien van motoren die momenteel op fossiele brandstof lopen. De zoektocht en het ontwikkelen van alternatieve bronnen is al jaren aan de gang en waterstof is daarin een van.

 

In de Maritieme sector is men stap voor stap aan het verduurzamen. Nieuwe bronnen worden gebruikt voor de voorstuwing van een vaartuig. Zo worden LNG, Alcohol, waterstof, batterijen als alternatieve brandstof gebruikt, ook zien wij een toename in de acceptatie van hybride oplossingen, elektro en waterstof.

Lokale overheden gaan hun eisen zodanig vormgeven dat verbrandingsmotoren niet meer in bepaalde wateren mogen varen of dat men in bepaalde zones over moet gaan op andere brandstof dat minder vervuilt.

Leren van andere industrieën

In de zoektocht naar nieuwe bronnen en technologieën om de bronnen effectief te gebruiken, is er gekeken naar anderen industrieën en hun toepassingen.

In de ruimtevaart is de noodzaak om een ruimtestation of satelliet jaar na jaar in dezelfde baan om de aarden te houden, zonder dat men daarbij kan komen voor reparatie of onderhoud. Innovatie is daar geen doel, maar wel effectiviteit, continuïteit, veiligheid en zekerheid. Energieopwekking gaat middels zonnepanelen. Als gevolg van schaduwvorming, positie van het ruimtestation of een hemellichaam tijdens de uitvoering van de missie, zijn er diverse -lange- momenten dat er geen stroom gegenereerd kan worden, echter dient er continue energie (stroom) voor de diverse instrumenten en systemen aanwezig te zijn. De conversie van opgeslagen energie, die opgevangen is gedurende de zon periode naar bruikbare vermogen dient op heel efficiënte wijze plaats te vinden dat conversie- en gebruiksverlies tot een minimum beperkt blijft (zeer lage tolerantiegrenzen). Het Power Management Unit (PMU) is verantwoordelijk voor de conversie, verbruiksefficiency en beheer van het beschikbare energiedrager(s), vormt een cruciaal component in dit proces. Leren van andere industrieën is de innovatie.

Zoals bij alle vernieuwingen zijn er visionairs nodig om de kar te trekken. Ook in de “recreatieve maritieme sector” waar men nieuwe technologie inzet en deze doorduwt naar een volgend stadium van volwassenheid, waar toepassing, volume, gebruiksgemak, bredere inzetbaarheid etc. het mogelijk maakt dat anderen het ook gaan gebruiken.

Echt Groen varen is nu mogelijk!

Dat is de reden dat wij hebben besloten in de maritieme sector de focus te plaatsen op hybride oplossing gebaseerd op elektro en waterstof combinatie.

 

Het concept Hybride aandrijfsysteem van E-Heli is geen concept meer daar het in een laboratorium opstelling, door meerdere instellingen waaronder TU-Delft/ DLR, is aangetoond dat het werkt.

 

Waarom hybride?

Allereerst E-Heli, het bedrijf achter de hybride engine, bezit de technische kennis, knowhow en een sterk partnernetwerk op het gebied van elektrische motoren, waterstof als bron, (re)genereren en opslag van stroom in accu’s en boven al het Power Management Unit (PMU). E-Heli heeft deze unieke hybride benadering ontwikkeld en geïntegreerd. Hybride heeft een pre boven al de andere enkelvoudige voortstuwing mechanismes: elke bron heeft zo zijn eigenschappen t.a.v. piek – en normale belasting.

 

Het groen laten varen van een boot is niet alleen de dieselmotor vervangen als aandrijver van de voortstuwing, maar ook de gehele elektrische huishouding in en op het schip aanpakken. De vertaling van de gewenst Pk’s naar Kw’s is redelijk snel te doen, doch het “intekenen” van een compleet hybride aandrijfsysteem heeft, nog iets meer om het lijf dan alleen het installeren van een aantal componenten dat via een artikel nummer betrokken kan worden.

 

Uitgangspunt in het “Intekenen” van een hybride aandrijfsysteem, hierna aangeduid als het sizen en loadbalancing, dient plaats te vinden van uit het gewenste vaargedrag en inrichting van het schip. Het hybride aandrijfsysteem wordt aangedreven door energie opgewekt door (een combinatie van) waterstof en batterijen waarbij overtollige energie weer wordt opgeslagen. Deze twee hoofdcomponenten, (re)generatie en opslag van energie, eisen een nauwkeurige afstemmen met wat het schip moet kunnen gaan doen.
Waterstof zal opgeslagen worden voor gebruik in een tank. Hoe groot moet deze zijn om aan de verwachting te voldoen? Het sizen en loadbalancing geeft hier het antwoord daarop. In een later stadium kan waterstof gegeneerd worden uit water afkomstig uit water rondom het schip. Dit principe vergt extra onderzoek en zal naar verwachting op termijn beschikbaar zijn.

De energie, nodig voor de directe voorstuwing komt van de batterijen en fuel cell (waterstof cel). Het schaalbaar zijn van het aandrijfsysteem is sterk afhankelijk van de kracht die de batterij in combinatie met de fuel cell moeten leveren. Het vaststellen van de verhouding energie afkomstig uit batterijen en waterstof als energiedragers vormt een belangrijk onderdeel van het sizen.

De meerdere energie (hybride) bronnen dienen zodanig op elkaar te zijn afgestemd dat elk afzonderlijk of simultaan wordt aangesproken voor de momenten waar zij de optimale performance leveren. Het autonome PMU-component controleert, monitor en stuurt dit proces continue zodat de verrichtingen van het schip is wat de bouwer voor ogen heeft en de eigenaar heeft gekocht (vaarprofiel). Door zeer efficiënt beide energiebronnen aan te wenden (energy-on-demand) resulteert dit proces uiteindelijk in meer “nautical miles” dan nu met conventionele aandrijflijnen mogelijk is.

Naast de hoofdcomponenten maakt het concept ook gebruik van andere technologieën, die bekend en beproefd zijn.

 

                  

 

De rol van KFMS bestaat uit het naar de markt brengen van het E-Heli hybride oplossing. De oplossing is een prachtig voorbeeld van Maatschappelijk verantwoord ondernemen, tw:

  • ESA-kennis en ervaring wordt naar de Nederlandse MKB-sector gebracht, na dat belastinggeld ESA instaat heeft gesteld om deze kennis op te bouwen;
  • Hybride oplossing zonder fossiel brandstof als onderdeel daarvan;
  • Het Milieu (lucht en geluid) wordt met dit groen varen niet onnodig belast;
  • Mind shift bij het brede publiek t.a.v. gebruik brandstof gebruik.