Mixing hydrogen and methane as fuel for ship engines : a feasibility assessment of hydrogen-enriched compressed natural gas as an alternative fuel for ship engines in short sea shipping
Language: English Summary language: Swedish Series: Lighthouse reportsPublication details: [Göteborg] : Lighthouse - Swedish Maritime Competence Centre, 2025Description: 61 sSubject(s): Online resources: Summary: This project evaluates the feasibility of HCNG as an alternative to conventional maritime fuels in short-sea shipping, focusing on technical and economic aspects. It examines HCNG’s potential for CO2 emission reduction to meet emission regulations and the required modifications for logistics and storage of hydrogen and methane in next-generation ferries. The assessment includes various blending ratios of H2/CH4 and suitable locations (on board or at the port) for blending and storage within existing infrastructure. This project uses the current operations of so-called roll-on roll-off passenger vessel on the Gotland route between the Swedish East Coast and Gotland Island, along with the corresponding port infrastructure, as a case study. The technical assessment explores various blending ratios (H2/CH4) and storage opportunities, both in port and on board, addressing their characteristics and challenges. The economic assessment estimates only the costs of the required amount of fuel for different blending ratios (H2/CH4) for the case study vessel and routes. The economic assessment gives an idea of how the fuel cost (based on the fuel choice) can affect the economy of the system. Other technical aspects (hydrogen management and logistics, hydrogen facilities and injection systems, etc. are not included as they were out of the scope of the project. However, the economic assessment based on fuel price will provide a sufficient insight into the economic aspects for the stakeholders. The project also focuses largely on the environmental and climate benefits (performance) of the use of green hydrogen mixed with methane (at different ratios) as a fuel for shipping (using the case study).Summary: Sjöfartsindustrin står inför ett ökande tryck att minska sina utsläpp och uppfylla Internationella sjöfartsorganisationens mål om att uppnå nettonollutsläpp av växthusgaser till år 2050. En praktisk lösning för att minska utsläppen är att använda alternativa bränslen. Hytan (HCNG) är ett bränsle bestående av en blandning av vätgas och metan, vilket skulle kunna vara ett alternativ till dagens användning av förvätskad naturgas. Det finns för närvarande inga studier som undersöker potentialen för HCNG att användas i huvudmotorer inom sjöfartsindustrin. Detta projekt utvärderar genomförbarheten av HCNG som ett alternativ till konventionella marina bränslen inom sjöfart för korta distanser, med fokus på tekniska och ekonomiska aspekter. Studien undersöker HCNG:s potential att minska CO2 utsläpp och uppfylla utsläppsregler samt de modifieringar som krävs för logistik och lagring av väte och metan i nästa generations färjor (ombord eller i hamn). Utvärderingen omfattar olika blandningsförhållanden (grader av inblandning av vätgas), samt lämpliga platser för blandning och lagring inom befintlig infrastruktur. Projektet inkluderar av de s.k. RoPax-färjornas nuvarande verksamhet på Gotlandsrutten mellan svenska östkusten och Gotland, tillsammans med motsvarande hamninfrastruktur, som en fallstudie (RoPax är en färja för passagerare och rullande gods).This project evaluates the feasibility of HCNG as an alternative to conventional maritime fuels in short-sea shipping, focusing on technical and economic aspects. It examines HCNG’s potential for CO2 emission reduction to meet emission regulations and the required modifications for logistics and storage of hydrogen and methane in next-generation ferries. The assessment includes various blending ratios of H2/CH4 and suitable locations (on board or at the port) for blending and storage within existing infrastructure. This project uses the current operations of so-called roll-on roll-off passenger vessel on the Gotland route between the Swedish East Coast and Gotland Island, along with the corresponding port infrastructure, as a case study. The technical assessment explores various blending ratios (H2/CH4) and storage opportunities, both in port and on board, addressing their characteristics and challenges. The economic assessment estimates only the costs of the required amount of fuel for different blending ratios (H2/CH4) for the case study vessel and routes. The economic assessment gives an idea of how the fuel cost (based on the fuel choice) can affect the economy of the system. Other technical aspects (hydrogen management and logistics, hydrogen facilities and injection systems, etc. are not included as they were out of the scope of the project. However, the economic assessment based on fuel price will provide a sufficient insight into the economic aspects for the stakeholders. The project also focuses largely on the environmental and climate benefits (performance) of the use of green hydrogen mixed with methane (at different ratios) as a fuel for shipping (using the case study).
Sjöfartsindustrin står inför ett ökande tryck att minska sina utsläpp och uppfylla Internationella sjöfartsorganisationens mål om att uppnå nettonollutsläpp av växthusgaser till år 2050. En praktisk lösning för att minska utsläppen är att använda alternativa bränslen. Hytan (HCNG) är ett bränsle bestående av en blandning av vätgas och metan, vilket skulle kunna vara ett alternativ till dagens användning av förvätskad naturgas. Det finns för närvarande inga studier som undersöker potentialen för HCNG att användas i huvudmotorer inom sjöfartsindustrin. Detta projekt utvärderar genomförbarheten av HCNG som ett alternativ till konventionella marina bränslen inom sjöfart för korta distanser, med fokus på tekniska och ekonomiska aspekter. Studien undersöker HCNG:s potential att minska CO2 utsläpp och uppfylla utsläppsregler samt de modifieringar som krävs för logistik och lagring av väte och metan i nästa generations färjor (ombord eller i hamn). Utvärderingen omfattar olika blandningsförhållanden (grader av inblandning av vätgas), samt lämpliga platser för blandning och lagring inom befintlig infrastruktur. Projektet inkluderar av de s.k. RoPax-färjornas nuvarande verksamhet på Gotlandsrutten mellan svenska östkusten och Gotland, tillsammans med motsvarande hamninfrastruktur, som en fallstudie (RoPax är en färja för passagerare och rullande gods).