Transport representerer nesten en fjerdedel av verdens klimagassutslipp og er den viktigste årsaken til luftforurensning i byene. Derfor trenger vi nye, bærekraftige transportløsninger.
SINTEF har i samarbeid med det tunisiske byrået for energisparing, det norske designbyrået Eggs Design, og en rekke andre partnere, utviklet en elektrisk solcelleferge som skal testes ut i Tunisia. Fergen benytter kostnadseffektiv, framtidsrettet miljøteknologi og har et designkonsept i «Ikea– stil», som gjør at komponenter enkelt kan sendes og monteres av mottaker. Målet er at solfergen skal kunne brukes på både innlands- og urbane vannveier.
Fikk én million dollar fra FN
– Solbåter er ikke noe nytt, men vi har prøvd å redusere kostnadene og øke lønnsomheten ved å gjøre utviklingsplattformen modulær, sier prosjektleder Moez Jomâa i SINTEF Industri.
Her jobber Johan Schreiner fra norske Eggs Design, Mahmoud Ben Ammar fra CUBIC Design i Tunisia, og Mohamed Ben Othan fra det tunisiske verftet SCIN med å sy sammen både teknologi og form på den nye ferga. Foto utlånt fra Eggs Design.
Han forteller at prosjektet begynte som et forslag i en prestisjefull, internasjonal konkurranse for bærekraftige transportløsninger gjennom FN (UN– DESA Powering the Future We Want).
– Vi fikk tildelt en million dollar og ble enige om å bygge en solenergiferge som skal brukes av en operatør i Tunisia. Planen er å installere en solcellepanelgård i fartøyets hjemregion på den tunisiske kysten. Ved bruk av strømnettet vil solcellepanelene forsyne fartøyet med helt grønn strøm når det fortøyer ved kaikanten, i tillegg til at fergen har solcellepaneler om bord.
– Vi ser også for oss at byer ved elver og innsjøer som Paris og Berlin kan bruke slike solcelledrevne «vannbusser». All sjøtransport er energieffektivt sammenlignet med annen transport. Den kan for eksempel tas i bruk på Oslofjorden.
– Forsker Moez Jomâa i SINTEF
– Vi er nå midtveis i prosjektutviklingen. Vi har samarbeidet med en rekke ulike partnere for å utvikle konseptet, fra ulike forskere i SINTEF til designere og sluttbrukere, opplyser Jomâa.
Ferjen skal brukes som passasjerferje i Tunissjøen og er konstruert for transport av mennesker. Men tanken er at konseptet også kan benyttes til å lage fartøy som frakter varer, til fritidsbruk, som flytende hus osv.
– Den skal kunne brukes på urbane vannveier verden over, sier SINTEF-forskeren.
Tester ny sol-teknologi
Teamet har testet ut en rekke former for ny teknologi i konstruksjonen, som blant annet høy-effektivitet fleksible solceller, som betyr at de kan krummes for å tilpasse seg fergas design og et effektivt fremdriftssystem, utviklet av SINTEF. Men han sier det er måten dette er integrert på som gjør prosjektet unikt.
– Vi bruker nemlig komponenter «fra hylla» for å holde kostnadene nede. Det vil si at du kan få tak i komponentene lokalt. Dette er en mye billigere løsning enn å måtte bruke forskningsproduserte komponenter.
Han påpeker imidlertid at det har vært en lang prosess for å komme i mål og mange mennesker med forskjellig kompetanse har vært involvert.
– Utfallet av prosessen er et veldig godt designet konsept.
«Ikea- prinsipp»
Fergen forskerne endte opp med er på størrelse med en buss, ser futuristisk og moderne ut noe som er med på å skape høy forbrukertillit.
– Vi har gjort en del valg for å gjøre den mest mulig brukervennlig. Vi har begrenset lengden til 12 m, og designkonseptet er i «ikea-stil». Det betyr at selskaper i fremtiden kan produsere delene og sende komponenter i en 40– fot container med skip.
Tanken bak er at lokale verft kan utnytte lokale ressurser. Samtidig løser man på denne måten begrensninger knyttet til oppdatering av teknologi.
– Folk i Afrika eller Asia kan motta delene og montere fergen lokalt. Dette gjør at kostnadene blir betydelig redusert. I skipsbygging er arbeidskraft en betydelig del av kapitalkostnadene. Det modulære designet gjør at mange penger blir spart i forhold til produksjonskostnadene. Tegningene vil være tilgjengelig på nettet, slik at de kan starte byggingen umiddelbart, forklarer seniorforskeren.
Kan også brukes i Norge
Prosjektet har imidlertid hatt sine utfordringer. Solenergien er ikke alltid like lett å fange: Forskerne måtte utvikle løsninger for å få bukt med problemer som delvis skyggelegging fra støv og fra elementer på fergen.
– Et fartøy som beveger seg på en sjø vil naturligvis ha mange ulike posisjoner til sola, og kan for eksempel bevege seg nære land under trær som kaster skygge. Dette kan påvirke effektiviteten i anlegget. Men med å montere en såkalt PV-optimalisator blir anlegget mindre sårbart for redusert innstråling og full skygge. Optimalisatoren gjør at strømmen ikke kuttes, selv om sollyset forsvinner, forklarer SINTEF-forskeren.
Totalt har solstrømanlegget en effekt på 8,5 tusen Wp (Wp står for Watt peak, altså maks effekt målt mot standard solinnstråling på 1000 W/m2. Red. adm.), fordelt på 55 kvadratmeter takflate på ferja.
– Vi har også evaluert å samle solenergi på siden av fergen. Dette er en fordel med tanke på autonomi, og gir tilgang til mer solinnstråling. ( Saken fortsetter etter bildet.)
Slik ser designerne for seg interiøret på det nye båtkonseptet. Illustrasjon: Eggs Design.
Han sier at forskerne ønsker at folk blir inspirert av prosjektet og kan utvikle teknologien videre, bruke den slik den er eller gjøre bearbeidelser. De vil derfor gi fri tilgang til kildekodeløsningen.
– Dette er lavkost-transport
– De første sluttbrukerne som vil benytte denne teknologien, ser vi for oss er fiskebåter på innsjøer og elver, fartøyer som opererer nær land, oppdrettsbåter m.m.
Han sier at området i Tunisia hvor fergen skal benyttes, er et godt utgangspunkt ettersom det er et overbelastet område når det gjelder transport. En solferge vil derfor være en enkel og bærekraftig løsning for å frakte passasjerer over innsjøen.
– Jernbane er for eksempel dyrere og har begrensninger. Dette er en lavkostnadsløsning, hevder Jomâa.
Han tror fergen også har potensiale her hjemme:
– Vi ser også for oss at byer ved elver og innsjøer som Paris og Berlin kan bruke slike solcelledrevne «vannbusser». All sjøtransport er energieffektivt sammenlignet med annen transport. Den kan for eksempel tas i bruk på Oslofjorden. Man kan frakte folk fra operaen til Frogner. Det vil ta mindre tid enn buss eller bil, og reisen blir bedre når du er omringet av vann og landskap, sier han.
Egner seg godt som «hybridløsning»
Solfergen vil ifølge Jomâa være mer kostnadseffektiv jo nærmere ekvator den brukes.
– Men den blir et godt alternativ også andre steder. Man kan for eksempel supplere med en hybridløsning med et annet drivstoff, eller lade batteriene ved hvert stopp. Veien mellom Opera og Aker brygge er kort. Man kan bruke høystrømlader på batteriene. Da kan den gå på 50 prosent solenergi og 50 prosent strøm fra nettet, avslutter SINTEF – forskeren.
