Grön vätgas anses av många vara en avgörande pusselbit i sjöfartens omställning till en hållbar framdrift. Dock innebär vätgasens egenskaper en del utmaningar för att kunna användas som ett effektivt och säkert bränsle. Dess höga energitäthet per viktenhet och låga energitäthet per volymenhet innebär utmaningar för operativ räckvidd, bunkring och lagring ombord. Dessa begränsningar utgör ett problem när det gäller storskaliga maritima tillämpningar. Speciellt sett till bunkringen för större fartyg som både har krav på stora bränslevolymer och snabba fyllningstider (till exempel en passagerarfärja med fast tidtabell). Om vätgas bunkras vid för höga flöden, ökar temperaturen inne i lagringstankarna ombord i en utsträckning som hotar att äventyra cylindermaterialet och orsaka läckage.

För att komma till rätta med detta har ett koncept utvecklats av KTH i ett tidigare projekt där man med hjälp av kylning med havsvatten i ett värmeväxlande system inuti cylindern/lagringstanken förhindrar temperaturhöjningar över den tillåtna gränsen. I dagsläget är detta koncept enbart en teoretisk modell men om den visar sig vara genomförbar kan denna unika cylinderdesign revolutionera maritima vätgastillämpningar genom att möjliggöra snabb bunkring av stora volymer. Något som är en nödvändighet om bränslet ska vara gångbart för den större sjöfarten.

Projektet syftar till att validera och analysera denna nya cylinderdesign genom att tillverka prototyper utrustade med värmeväxlare och genomföra prestandatester. Målet är att nå en mognadsnivå på TRL 4 vid projektets slut, vilket visar teknikens förmåga att tillåta önskade fyllningsflöden utan kritiska temperaturnivåer och explosionsrisker. Detta projekt har potential att avsevärt bidra till en säker och effektiv storskalig vätgasanvädning i den maritima industrin.

Projektet finansieras via Trafikverket. 

Vad innebär brandskydd? 

Brandskydd innebär att förhindra brand, begränsa dess spridning och säkerställa att människor kan evakuera säkert om en brand uppstår. Detta kan innefatta allt från tekniska lösningar som att installera brandlarm- och sprinklersystem till utformning av byggnader med brandsäkra material, organisatoriska rutiner och mänskligt beteende. 

Vår forskning inom brandskydd

RISE forskning inom brandskydd fokuserar på att utveckla nya tekniker, metoder och material för att förhindra och bekämpa bränder. Det inkluderar allt från att värdera olika brandrisker, utveckla mer effektiva sprinklersystem och förebygga skogsbränder till att skapa nya typer av brandsäkra material. 

Våra tjänster inom brandskydd

RISE har bred och djup kunskap inom brandskydd. Vi erbjuder tjänster som brandutredning, rådgivning, utbildning, provning, certifiering och forskning inom brandskydd. I våra avancerade laboratorier och testanläggningar utför vi brandförsök i olika skalor. Exempelvis kan vi simulera olika brandscenarier, prova byggprodukter och funktionsprova sprinklerhuvuden.

Några exempel på vad som ingår inom brandskydd är:

• Industriskydd: Vi har expertis inom brandrisker kopplade till industriella applikationer, såsom brandspridning inom och skydd av lager, brandskydd av cisterner, lagring av självuppvärmande material, dammexplosioner, sprinkler och släckmedel. 

• Brandmotstånd: Vi utvärderar och förbättrar brandmotstånd hos olika material, konstruktioner och produkter. Det inkluderar dörrar, fönster, väggar, tak, möbler och elektronik.

• Brandutveckling och brandspridning: Att analysera och modellera hur en brand startar, tillväxer och sprider sig i olika miljöer, såsom byggnader, fordon, tunnlar och skogar är en av våra vanliga tjänster. Då bygger vi upp olika scenarier efter behov, antingen i våra labb eller i form av en datormodell.

• Brandbekämpning och räddning: Emellanåt bistår vi räddningstjänsten. Bland annat stödjer vi brand- och räddningspersonal i att utveckla metoder för att förebygga, hantera och släcka olika typer av bränder. Det kan exempelvis handla om bränder i bostäder, i skog och mark och i undermarksanläggningar. 

• Brand, hälsa och miljö: Vi har lång erfarenhet av att mäta och analysera vilka ämnen som bildas när det brinner i olika material och under varierade förutsättningar, samt hur olika ämnen kan spridas. Att undersöka och bedöma skador och konsekvenser av brand, såsom personskador, materiella skador, miljöpåverkan och samhällsstörningar är en av de tjänster vi utför.

• Brand- och skadeutredningar: På begäran från företag, försäkringsbolag, polis och andra myndigheter utför vi oberoende brandutredningar. I vissa fall utreder vi konstruktioners skick och åtgärdsbehov efter brand.

Specifikt kommer detta projekt att undersöka om traditionella lågtryckssystem för brandsläckning med koldioxid är lämpliga för att kontrollera eller släcka batteribränder i lastutrymmen på rorofartyg.

För att uppnå detta mål kommer projektet att involvera tillvägagångssätt som innehåller (i) litteraturstudie, (ii) experiment på battericellnivå (iii) små- och storskaliga experiment med koldioxidbrandsläckning, (iv) multifysiska simuleringar och (v) referensgruppsmöten och öppet webbinar som involverar relevanta intressenter. På kort sikt kommer detta projekt att leda till ökad kunskap om litiumjonbatteribränder och begränsningsstrategier ombord rorofartyg med koldioxidsläcksystem vilket är till nytta för sjömännens säkerhet. På lång sikt kommer detta projekt att leda till ökad säkerhet för besättning och last på rorofartyg som transporterar elfordon.

Projektet kommer att ledas och genomföras av RISE med stöd från industripartnerna i form av battericeller, batterimoduler och fordon för tester, arbetstimmar för deltagande i projektmöten, samt för granskning av rapport och artiklar. Dessutom kommer en bilateral dialog med intressenter att föras i detta projekt i form av regelbundna referensgruppsmöten, öppet webbinar och medförfattande av referensgranskade artiklar.

Projektresultatet kommer att ge bidrag till International Maritime Organization (IMO) agendapunkt avseende brandskydd för fartyg som transporterar fordon med alternativa bränslen. 

Publikationer inom projektet: Literature study: The performance of carbon dioxide systems on ro-ro vehicle carriers som också presenterades på konferensen FIVE: Proceedings from the Eight International Conference on Fires in Vehicles. Konferensbidrag till EVS38: Simulation of Thermal Propagation in a Large Battery Module 

Allmänt sett har betongkonstruktioner god motståndskraft mot brand. Detta gäller vid vanliga brandtemperaturer, som ofta rör sig om ca 800°C och exponeringstider upp till någon eller ett par timmar. Även vid betydligt längre och kraftigare bränder står betongstommarna vanligen kvar. Då kan de emellertid ha skadats på olika sätt, vilket minskar deras bärförmåga efter branden.

RISE utför vanligtvis okulär besiktning (visuell inspektion), skadekartering och uttagning av borrkärnor när de undersöker brandskadad betong. Borrkärnor används sedan ofta för ytterligare analys i RISE:s laboratorium. Denna metodik möjliggör en mer detaljerad bedömning av skadornas omfattning och karaktär samt bidrar till att förstå betongens prestanda efter branden. 

RISE brandutredningar brukar sammanställas i vidimerade undersökningsrapporter med tillståndsbedömning och förslag till renoveringsåtgärder.

För att få gemensamma tolkningar och minimera de osäkerhetsfaktorer som är operatörsberoende anordnar EGOLF (European Group of Organisations for Fire testing, inspection and certification), harmoniserande kurser i ett flertal brandteststandarder. Dessa standarder används för att kunna klassificera byggprodukter enligt EN 13501-1.

Kursen erbjuds både för medlemmar av EGOLF och icke-medlemmar.

Kursen hålls på engelska.

Kursen innehåller teoretisk information om CEN/TS 1187, test metod 2 och praktiska uppgifter i laboratoriet.  

Forskningsprojektet

Formasprojektet "Inte mitt ansvar! - förbättrad skogsbrandsförmåga genom ökad tvärsektoriell dialog"* har som mål att forma en bred bild av samhällets sårbarhet vid skogsbränder från verkliga mätbara variabler. Med denna som grund kan sedan ansvarsfördelning och roller beskrivas och hanteras genom en tvärsektionell dialog. Projektet kommer som resultat att ta fram utbildningsmaterial samt bidra till operativa verktyg.

*Projektnamn på engelska: Not My Responsibility! (NoMR!) - Improved Wildfire Preparedness through Cross-Sectoral Dialogue

Klimatet och vegetationsbränder

Klimatförändringar förvänts förlänga säsongen för vegetationsbränder i Sverige samt i vissa, redan torra delar av landet, öka frekvensen av kraftiga torrperioder. Detta förväntas öka vår sårbarhet emot vegetationsbränder och vilket i sig kräver klimatanpassande åtgärder hos allmänheten, husägare, bostadsområden och kommuner samt markägare och länsstyrelser. Vilka dessa klimatanpassningar är, hur de ska implementeras och vems ansvar det är att upprätthålla dem är inte klarlagt.

Risk och sårbarhet

I projektet försöker vi lägga ihop alla delkomponenter som i sig påverkar samhällets risk och sårbarhet emot vegetationsbränder, och dels samlar olika aktörer inom olika sektorer och med olika intressesfärer för att skapa en gemensam ordning och kunskapsbas för att utvärdera sårbarhet och tillämpa ansvarsfördelning mellan samhällets aktörer. Projektet vill forma en bred bild av sårbarhet som är mätbar och överförbar i tid och rum från verkliga mätbara variabler.

Information och dialog

Projektet kommer att skapa ett program för brandsäkra samhällen där utbildningsmaterial för klimatanpassningar i det lokala (husägare och samfälligheter), regionala (markägare och länsstyrelsen) och nationella perspektivet tillhandahålls. Projektet kommer också att bidra till underlag för insatser i bebyggelsenära vegetationsbränder och bidra till operativt arbete parallellt med det förebyggande.

Batteriprovning för att garantera säkra batterier

Provning av batterier är nödvändigt för att tillse att de batterier som används i vårt samhälle är säkra. Batteriprovning utförs för att garantera en godtagbar säkerhetsnivå för slutanvändaren men också vid hantering och produktion av batterier. 

Opartisk och tillförlitlig batteriprovning

RISE är ett oberoende institut, vilket innebär opartisk och objektiv provning av batterier. Genom att vi utför batteriprovningen inomhus i våra labb är testmiljön konstant, kontrollerbar och repeterbar. Det ger tillförlitliga och pålitliga provresultat. 

TISAX-certifiering

Vårt batterisäkerhetslabb är TISAX-certifierat. TISAX är en global informationssäkerhetsstandard som säkerställer informationssäkerhet inom EU:s fordonsindustri. Certifieringen administreras av ENX Association och bekräftar vårt engagemang för robusta informationssäkerhetsprocesser och vår förmåga att stötta kunder med säkra och innovativa lösningar.

Säker batteriprovning

Batteriprovning utförs i våra labb för säkerhetskritisk provning. Labben har stor kapacitet och rymmer upp till ett fullskaligt fordon. För din och personalens säkerhet har labben extra tjocka väggar, ståldörrar och rejäla armeringsjärn. Taket har luckor som öppnas vid en eventuell explosion.

Hållbar batteriprovning

När du provar batterier hos oss utför du hållbar batteriprovning. Detta tack vare vår toppmoderna reningsanläggning, där både rökgaser och släckvatten tas omhand och renas innan de lämnar anläggningen. Med andra ord - batteriprovning på RISE är hållbar och värnar om miljön.

Medverka vid batteriprovningen

Våra moderna laboratorium är utformade för att du som kund ska kunna vara på plats under batteriprovningen. I anslutning till våra provytor finns kontrollrum, konferensrum och arbetsytor. På så sätt har du som kund tillgång till en bekväm, säker och effektiv arbetsmiljö under provtiden. Du kan ha en dialog med våra kunniga tekniker, projektledare och forskare. Det innebär stor möjlighet till lärande, justering och påverkan längs hela provningen.

 Boka möte med Magnus Ling

... och följ oss gärna på "Batteries at RISE" på LinkedIn.