Hybride mcs Borelli opmaat naar emissieloze binnenvaart
Jaren geleden was er een reclame waarin een zoon aan zijn vader vraagt: ”Papa, raakt de zon nooit op?” Patrick Hut, directeur en mede eigenaar van ‘The blue World’, weet het antwoord: ”Nee”. Juist daarom is hij zo geschikt om te zorgen voor de nodige energie als voortstuwing van de binnenvaart. Met de hybridisering van hun mcs Borelli heeft het bedrijf van Hut en zijn partners alvast een voorsprong genomen op het emissieloos varen van de toekomst.
Jan Douwe Tiemersma
In de maanden mei en juni van dit jaar is het mcs Borelli voor ruim een half miljoen euro grondig onder handen genomen. De bestaande 1250 Kw sterke Mitsubishi hoofdmotor die tot dan toe de voortstuwing heeft verzorgd krijgt na de ombouw de bijrol van achtervang bij storing van de nieuwe aandrijflijn. Die nieuwe aandrijflijn bestaat uit twee Volvo generatorsets van respectievelijk 450 en 600 pk. Die wekken de nodige energie op voor de aandrijving van de en permanent magneet elektromotoren op de schroefas en de boegschroef. Tot zover is het principe vergelijkbaar aan dat van andere hybride binnenvaartschepen. Deze ombouw is echter niet een simpele transformatie naar hybride voortstuwing. Het is een eerste stap op weg naar een nog veel beter concept; het emissieloos voortstuwen van een binnenvaartschip.
besparing
De beide generatoren wekken 750 volt gelijkstroom op voor de elektromotoren aan de schroefas en de boegschroef. Op veel schepen staat vooral die laatste tijdens het manoeuvreren vaak nodeloos stationair ‘stand-by’ te draaien. De ervaringen met het nieuwe hybridesysteem zijn positief. De besparingen zijn enorm ten opzichte van het verbruik voor de ombouw. Veelal levert de kleine generator al voldoende energie voor de voortstuwing en het scheepsbedrijf. Op het moment dat er meer energie geleverd wordt dan gevraagd, wordt er een accupakket opgeladen. Als die vol zijn en de afname van energie is gering, daalt het toerental van de generatorset. Daarbij blijft hij wel in het optimale toerenbereik. Als het schip stil ligt, staan de generatoren stil en verzorgt het accupakket de stroomvoorziening voor het gehele schip. Op dat moment vind er geen uitstoot meer plaats. Het streven is om die situatie ook tijdens de vaart te realiseren.
Gelijkstroom
Met uitzondering van het Visedo marine systeem, wordt bij de meeste hybride voortstuwingen gebruik gemaakt van wisselstroom. De Borelli is voorzien van een ‘Visedo Drive Train’ die gebruik maakt van gelijkstroom. Dat is geen toeval, maar een voorschot op de toekomst. Allereerst behoeft dit systeem veel minder dure regelkasten om de opgewekte stroom gelijk te schakelen, zoals dat bij wisselstroom wel noodzakelijk is. De belangrijkste reden is echter een heel andere. Bij de opwekking van stroom door zonne- of lichtcellen komt gelijkstroom vrij. Als je een systeem bouwt dat zowel gelijkstroom opwekt alsook verwerkt, scheelt dat verlies bij het omzetten. De generatorsets kunnen direct geïntegreerd worden in het hele systeem. Als de lichtcellen voldoende stroom opwekken, kunnen de generatorsets uit. Het te veel aan door de zon opgewekte stroom kun je weer opslaan in de batterijen en later gebruiken. In beide gevallen worden er geen emissies gegenereerd.
Zonnecellen
Al vanaf 2014 is de Borelli voorzien van zonnepanelen op het stuurhuisdak. Deze werden gebruikt voor de energievoorziening van het scheepsbedrijf. Onlangs zijn zij verwijderd om te worden vervangen voor de nieuwste soort panelen. Daarvoor wordt eerst een test gedaan met de drie beste, onderling verschillende zonnepanelen. Een van de drie is ontwikkeld door een Nederlands innovatief solar bedrijf. Deze panelen zijn zodanig ontworpen dat zij niet hoeven te worden opgesteld onder een bepaalde hoek naar de zon gericht. Zij kunnen plat liggend op het dek en dak licht omzetten naar stroom; ook als de zon niet of minder schijnt. “Het zou dus zo maar kunnen zijn dat er op een mistige dag ruim voldoende stroom wordt opgewekt voor de voortstuwing van ons schip”, aldus Patrick Hut van The Blue World. “Een testperiode van ongeveer een half jaar moet uitwijzen welke van deze drie panelen het beste rendement levert. Als dat duidelijk is, gaan wij de volgende uitdaging aan: hoe voorzie je een containerschip van voldoende panelen om het voort te kunnen stuwen. Daar hebben wij wel ideeën over, maar daarover kan en mag ik nu nog niet in detail treden”. The Blue World werkt hierin samen met Nederlandse partners.
Plastic-to-olie
The Blue World is met andere partners ook op een ander vlak zeer innovatief bezig. Er is mogelijk een methode ontwikkeld om zwavelarme motorbrandstof terug te winnen uit oud afval plastics. De gewonnen brandstof zal kunnen gaan voldoen als zwavelarme MGO brandstof. Als deze ontwikkelingen de gewenste kant opgaan, zou dat bijvoorbeeld het opvissen van de plastic soep uit de wereldzeeën en de grote berg onbruikbare vervuilde afvalplastics op land (die nu verbrand of gestort wordt) economisch interessanter kunnen maken. “Voorlopig mag ik daar verder nog niks over kwijt”, zegt Patrick Hut. “Wat ik wél al mag delen en ook heel leuk vind, is dat wij door Koninklijke BLN-Schuttevaer genomineerd zijn als ‘Beste Binnenvaartondernemer’. De twee andere genomineerden (Hein Danser, ms Itasca en Peter Hut, Suytbroeck Advies, red.) hebben ook hele sterke troeven in handen, maar die zijn minder gericht op duurzaamheid dan onze plannen”. Diegenen die willen stemmen voor de beste binnenvaartondernemer, kunnen op deze link terecht: www.BLN.nl/bestebinnenvaartondernemer
Jan Douwe Tiemersma
In de maanden mei en juni van dit jaar is het mcs Borelli voor ruim een half miljoen euro grondig onder handen genomen. De bestaande 1250 Kw sterke Mitsubishi hoofdmotor die tot dan toe de voortstuwing heeft verzorgd krijgt na de ombouw de bijrol van achtervang bij storing van de nieuwe aandrijflijn. Die nieuwe aandrijflijn bestaat uit twee Volvo generatorsets van respectievelijk 450 en 600 pk. Die wekken de nodige energie op voor de aandrijving van de en permanent magneet elektromotoren op de schroefas en de boegschroef. Tot zover is het principe vergelijkbaar aan dat van andere hybride binnenvaartschepen. Deze ombouw is echter niet een simpele transformatie naar hybride voortstuwing. Het is een eerste stap op weg naar een nog veel beter concept; het emissieloos voortstuwen van een binnenvaartschip.
besparing
De beide generatoren wekken 750 volt gelijkstroom op voor de elektromotoren aan de schroefas en de boegschroef. Op veel schepen staat vooral die laatste tijdens het manoeuvreren vaak nodeloos stationair ‘stand-by’ te draaien. De ervaringen met het nieuwe hybridesysteem zijn positief. De besparingen zijn enorm ten opzichte van het verbruik voor de ombouw. Veelal levert de kleine generator al voldoende energie voor de voortstuwing en het scheepsbedrijf. Op het moment dat er meer energie geleverd wordt dan gevraagd, wordt er een accupakket opgeladen. Als die vol zijn en de afname van energie is gering, daalt het toerental van de generatorset. Daarbij blijft hij wel in het optimale toerenbereik. Als het schip stil ligt, staan de generatoren stil en verzorgt het accupakket de stroomvoorziening voor het gehele schip. Op dat moment vind er geen uitstoot meer plaats. Het streven is om die situatie ook tijdens de vaart te realiseren.
Gelijkstroom
Met uitzondering van het Visedo marine systeem, wordt bij de meeste hybride voortstuwingen gebruik gemaakt van wisselstroom. De Borelli is voorzien van een ‘Visedo Drive Train’ die gebruik maakt van gelijkstroom. Dat is geen toeval, maar een voorschot op de toekomst. Allereerst behoeft dit systeem veel minder dure regelkasten om de opgewekte stroom gelijk te schakelen, zoals dat bij wisselstroom wel noodzakelijk is. De belangrijkste reden is echter een heel andere. Bij de opwekking van stroom door zonne- of lichtcellen komt gelijkstroom vrij. Als je een systeem bouwt dat zowel gelijkstroom opwekt alsook verwerkt, scheelt dat verlies bij het omzetten. De generatorsets kunnen direct geïntegreerd worden in het hele systeem. Als de lichtcellen voldoende stroom opwekken, kunnen de generatorsets uit. Het te veel aan door de zon opgewekte stroom kun je weer opslaan in de batterijen en later gebruiken. In beide gevallen worden er geen emissies gegenereerd.
Zonnecellen
Al vanaf 2014 is de Borelli voorzien van zonnepanelen op het stuurhuisdak. Deze werden gebruikt voor de energievoorziening van het scheepsbedrijf. Onlangs zijn zij verwijderd om te worden vervangen voor de nieuwste soort panelen. Daarvoor wordt eerst een test gedaan met de drie beste, onderling verschillende zonnepanelen. Een van de drie is ontwikkeld door een Nederlands innovatief solar bedrijf. Deze panelen zijn zodanig ontworpen dat zij niet hoeven te worden opgesteld onder een bepaalde hoek naar de zon gericht. Zij kunnen plat liggend op het dek en dak licht omzetten naar stroom; ook als de zon niet of minder schijnt. “Het zou dus zo maar kunnen zijn dat er op een mistige dag ruim voldoende stroom wordt opgewekt voor de voortstuwing van ons schip”, aldus Patrick Hut van The Blue World. “Een testperiode van ongeveer een half jaar moet uitwijzen welke van deze drie panelen het beste rendement levert. Als dat duidelijk is, gaan wij de volgende uitdaging aan: hoe voorzie je een containerschip van voldoende panelen om het voort te kunnen stuwen. Daar hebben wij wel ideeën over, maar daarover kan en mag ik nu nog niet in detail treden”. The Blue World werkt hierin samen met Nederlandse partners.
Plastic-to-olie
The Blue World is met andere partners ook op een ander vlak zeer innovatief bezig. Er is mogelijk een methode ontwikkeld om zwavelarme motorbrandstof terug te winnen uit oud afval plastics. De gewonnen brandstof zal kunnen gaan voldoen als zwavelarme MGO brandstof. Als deze ontwikkelingen de gewenste kant opgaan, zou dat bijvoorbeeld het opvissen van de plastic soep uit de wereldzeeën en de grote berg onbruikbare vervuilde afvalplastics op land (die nu verbrand of gestort wordt) economisch interessanter kunnen maken. “Voorlopig mag ik daar verder nog niks over kwijt”, zegt Patrick Hut. “Wat ik wél al mag delen en ook heel leuk vind, is dat wij door Koninklijke BLN-Schuttevaer genomineerd zijn als ‘Beste Binnenvaartondernemer’. De twee andere genomineerden (Hein Danser, ms Itasca en Peter Hut, Suytbroeck Advies, red.) hebben ook hele sterke troeven in handen, maar die zijn minder gericht op duurzaamheid dan onze plannen”. Diegenen die willen stemmen voor de beste binnenvaartondernemer, kunnen op deze link terecht: www.BLN.nl/bestebinnenvaartondernemer
