SINTEF er en uavhengig stiftelse som siden opprettelsen i 1950 har vokst til å bli et av Europas største forskningsinstitutt innen hydrogenteknologi, med flerfaglig spisskompetanse innenfor teknologi, naturvitenskap og samfunnsvitenskap.
NHFs Lin April Løstegård og Marika Nilsen har besøkt SINTEF Industri i Trondheim, der de møtte markedsdirektør Steffen Møller-Holst, forskningslederne Mari Juel og Frode Rømo, hydrogenforsker Katie McCay og forskningssjef Arve Solheim.
Unngår sårbarhet gjennom en stor EU-portefølje
– Vi kan ikke slå av og på forskningen, så vi har jobbet målrettet for å etablere en god og bred prosjektportefølje i EU-systemet for å sikre kontinuitet i finansiering når det har vært mindre industriinteresse og offentlige midler å hente i Norge, sier Steffen Møller-Holst.
SINTEF har vært sterkt representert i EU over tid, og sikret seg hele 50 EU-støttede hydrogenprosjekter siden 2009. Det er nest mest i hele Europa.
– Det vi gjør i EU er og har vært avgjørende for vår kompetanseutvikling. Vi samarbeider med de sterkeste aktørene i Europa, sier Mari Juel, forskningsleder for Nye energiløsninger.
SINTEF har vært med på flere opp- og nedturer og opplever nå at det er vanskeligere å nå igjennom med EU-søknader også hydrogenområdet. For å redusere sårbarheten for konjunkturer, har de spredt prosjektene langs hele skalaen for teknologisk modenhet, Technology Readiness Level (TRL):
– Det er viktig å forstå dynamikken i markedet og strekke seg langs TRL-skalaen. Kostnadene for nye teknologier er typisk høye i starten, og så faller de når modenheten og produksjonsvolumet stiger. Dette er en dynamikk vi følger nøye i vårt arbeid som teknologiutvikler. SINTEF har i 15 år aktivt bidratt til pilotering og tidlig markedsimplementering. Så pløyer vi resultatene og kunnskapen fra implementering tilbake til laboratoriet og utvikler enda bedre teknologi, sier forskningssjef Arve Solheim.
Har forsket på brenselceller i snart 40 år
SINTEF startet sin FoU-aktivitet på brenselceller på slutten av 1980-tallet, og i alt har ti av SINTEFs 100 laboratorier fokus på hydrogenteknologi.
Katie McCay viste Lin April og Marika rundt i ett av SINTEFs hydrogenlaboratorier.
– Her jobber vi på komponentnivå for å utvikle bedre elektrolyse- og brenselcellesystemer, forklarer Katie McCay. Vårt fokus er på nye materialer, enkeltceller og små cellestacker.
Avhengig av hva brenselcellene skal brukes til, må ulike kvaliteter utvikles:
– Hvis de skal brukes i luftfart, er vekt særlig viktig. Vi jobber sammen med industriselskaper med å finne lettere løsninger, for eksempel ved å ta i bruk aluminium. For brenselceller i fartøy er også levetid sentralt, sier Katie McCay.
I laboratoriet ser de også på hvordan man kan redusere bruken av helseskadelige materialer, som f.eks. PFAS brukt i membranen i PEM-brenselcellene, og i stedet bruke hydrokarboner. Det er en utfordring å finne miljøvennlige erstatninger for PFAS-membraner som kan tåle det tøffe kjemiske miljøet i brenselcellen over tid.
– Vi jobber også med å redusere kostnader, for eksempel ved å gå fra titan til stål i elektrolyseceller, men da må vi finne løsning på problemer med korrosjon i det sure PEM-miljøet, forklarer McCay.
Tverrfaglig kompetanse styrker SINTEFs attraktivitet
Et stort institutt som SINTEF har høy kompetanse på tvers av organisasjonen, og det gjør SINTEF spesielt attraktiv som partner i de store prosjektene:
– Høy kompetanse innen både teknologi, økonomi og samfunnsfag gjør søknadene våre sterkere. For eksempel når det gjelder å ta i bruk hydrogen som drivstoff i tungtransport, analyserer vi også forhold som sjåførenes erfaringer, sier Steffen Møller-Holst. Dette er viktige aspekter i større EU-prosjekter der samfunnsaksept for nye drivstoff også er etterspurt som delmål i større demonstrasjonsprosjekter.
Et samlet bilde der samfunnsaksept, økonomi og teknologi sees i sammenheng er syretesten på hvor egnet hydrogen er i tungtransport:
– Vi har truffet veldig godt på kriterier i våre søknader om EU-finansiering. EU-kommisjonen har fokus på prosjekter som kommer til nytte, det vil si har impact, sier Arve Solheim.
– Impact er et stikkord som står sterkt i EU-kommisjonen. Det dreier seg om å skape permanente samfunnsendringer, redusere avhengighet av land som Kina, som satser stort på hydrogen, og å bygge Europeisk uavhengighet, robusthet og konkurranseevne. Miljø har vært en viktig drivkraft, men de siste 4-5 årene har beredskap blitt stadig viktigere, og her spiller hydrogen som energibærer en sentral rolle, sier Frode Rømo.
Står sammen med industrien og anvender generisk kunnskap bredt
SINTEF har jobbet tett med flere industriaktører som ønsker å være i front over tid. For eksempel har de jobbet sammen med ASKO om deres hydrogensatsing i mer enn ti år, SINTEF bisto Glomfjord Hydrogen med søknad om Enova-midler til deres maritime H2Hub, og de har fulgt Knut Flakk, eier av Flakk-Gruppen, fra hans første idé om hydrogenproduksjon fra elvekraft i 2017 til åpningen av Norwegian Hydrogens anlegg i Hellesylt høsten 2024.
Et annet eksempel er det EU-finansierte prosjektet BeBoP, ledet av SINTEFs seniorforsker Sigrid Lædre.
– Målet for prosjektet er å utvikle mer pålitelige og mer effektive komponenter for brenselcellesystemer for tunge kjøretøy, noe som vil gjøre systemene mer konkurransedyktige i markedet. Her var det IVECO, som var partner i ett av SINTEFs mange EU-prosjekter, som ønsket at SINTEF skulle lede utviklingen av deres neste generasjons brenselcellesystemer, forteller Sigrid.
For en lastebil er det ikke uvanlig å kjøre 150 000 kilometer i året. SINTEF utfører dynamisk systemmodellering og sammen med komponentleverandører kjører de systemtester i full skala. De finner årsaker til at levetiden til brenselcellene forringes, og løsninger for hvordan man kan motvirke dette ved å styre komponentene klokt og bufre med batterier for optimal drift.
– Målet er å få brenselcellesystemet til å fungere i disse tunge kjøretøyene i minst 1 million kilometer. Kostnadene for sluttbrukeren går naturligvis ned når levetiden for systemet forlenges, sier Sigrid Lædre.
– Kompetansen som vi i SINTEF og andre ledende institutter har bygget opp, er generisk og kan komme til nytte på flere bruksområder. For eksempel kommer kunnskap vi erverver oss i BeBop også til nytte i utvikling av maritime brenselceller, sier Mari Juel.
– Det er viktig for SINTEF å stå sammen med industrien over tid. Særlig i skiftende konjunkturer er dette avgjørende for å lykkes i den grønne energitransisjonen. SINTEF er gjennom de siste 15 årene blitt en foretrukken samarbeidspartner for europeisk industri på hydrogenområdet, sier Møller-Holst.
