De kustlijn van Noorwegen is bezaaid met meer dan duizend oliebronnen, waarvan de meeste worden afgesloten zodra ze niet langer winstgevend zijn. Ze moeten worden gecontroleerd voor het geval ze lekken, maar ze in de gaten houden is niet eenvoudig. Een nieuw bedrijf biedt een andere aanpak die zou kunnen helpen.

Onderzeese bewaking brengt veel uitdagingen met zich mee, inclusief communicatie tussen water en land. Draadloze communicatie via water werkt slecht over lange afstanden, dus het alternatief van vandaag is om via kabels te communiceren. Kabels in de oceaan leggen kan erg duur zijn, Hoewel, dus alternatieve oplossingen zijn interessant.

Nutsvoorzieningen, een bedrijf dat is opgericht door drie afgestudeerde studenten van de Noorse Universiteit voor Wetenschap en Technologie (NTNU) ontwikkelt een nieuwe aanpak die onderzoekers en bedrijven kan helpen bij het verzenden en ontvangen van informatie van hun onderzeese installaties. Het bedrijf heet Ocean Access en is gestart als masterproject aan de NTNU School of Entrepreneurship.

"Stel je voor dat een sensor op de bodem van de oceaan een mogelijk gaslek heeft gedetecteerd uit een gesloten olieveld, maar dat de gasbellen echt door een vis zijn gecreëerd. We hebben een systeem nodig dat niet alleen lekken kan ontdekken, maar dat kan ze ook verifiëren, " zei Andreas Mauritzen, een van de medeoprichters van het bedrijf.

Ingewikkelde communicatie

Draadloze communicatie werkt goed op het land, maar alle bestaande onderzeese oplossingen hebben hun nadelen. Een van de belangrijkste uitdagingen is iets dat bandbreedte wordt genoemd.

De bandbreedte is het verschil tussen de hoogste en de laagste frequentie waaruit een signaal bestaat. Een signaal met een grote bandbreedte kan meer informatie bevatten dan een signaal met een kleinere bandbreedte.

“Met akoestische communicatie kun je draadloos signalen door het water sturen. Dan krijg je een groot bereik, maar de smalle bandbreedte is problematisch. Met akoestische communicatie, u kunt een eenvoudig "OK"-signaal sturen, maar geen grotere datasets zoals foto's of video's. ' zei Mauritzen.

"Optische communicatie is een andere bestaande oplossing voor het verzenden van gegevens over water. Daar krijg je een grote bandbreedte maar een laag bereik, " hij zei.

Met andere woorden, met de technologie van vandaag, je kunt geen grotere databestanden draadloos over grote afstanden onder water versturen. Via kabels kan een signaal tussen water en land worden verzonden, maar dit is kostbaar. Echter, door de informatie via kabels door water en draadloos door de lucht over te brengen, de studenten hopen een effectief communicatiesysteem te creëren.

De mogelijkheid om grotere databestanden te versturen, zoals foto's en video's, is een van de hoofddoelen van het bedrijf.

Periodieke informatieoverdracht

De aanpak van het nieuwe bedrijf bestaat uit twee stappen. Eerst, uit een installatie op de bodem van de oceaan komt een dataverzameleenheid vrij. Het sleept een lange kabel helemaal naar de oppervlakte.

Vervolgens, de informatie wordt door de lucht van het oceaanoppervlak naar het land gestuurd, via satellieten of 4G.

Als de klus geklaard is, het kleine apparaat wordt via de kabel teruggelierd naar zijn onderzeese installatie. De kabel wordt samen met het apparaat terug naar beneden getrokken, vergelijkbaar met een omgekeerde jojo waarbij de onderzeese installatie overeenkomt met de duwende hand.

Beschermd tegen storm en scheepvaartverkeer

Het informatieverzendapparaat zal worden geprogrammeerd om periodiek de zeebodem te verlaten, of wanneer de sensoren abnormaal hoge waarden registreren. Meestal, het systeem wordt beschermd op de oceaanbodem en wordt niet blootgesteld aan grote golven of stormachtig weer, zoals het zou zijn als het permanent op het oppervlak zou worden geplaatst. Het alleen naar de oppervlakte brengen vanuit zijn huis op de oceaanbodem als dat nodig is, betekent ook dat het niet kan worden beschadigd door schepen.

Op veel gebieden, het apparaat zal enkele honderden meters moeten reizen om de oppervlakte te bereiken. De studenten zeggen dat ze met een kabel van 400 meter de meeste tijdelijk verlaten onderzeese putten op het Noorse continentale plat in de gaten kunnen houden. Echter, op lange termijn, de oprichters hopen dat hun apparaat nog dieper kan werken.

"Op 400 meter onder het zeeoppervlak, we zullen praktisch al deze bronnen in Noorwegen bereiken. Maar we zijn nog maar net begonnen, dus 400 meter is voorlopig diep genoeg, ' zei Mauritzen.

Vele mogelijkheden

Mauritzen en zijn medeoprichters, Fredrik Lilleøkdal en Morten Skogly, verschillende toepassingen bedenken voor het apparaat dat ze ontwikkelen. Een daarvan zou kunnen zijn om tijdelijk verstopte oliebronnen in de gaten te houden. Aangezien onderzeese olievelden die niet meer in gebruik zijn, lekken kunnen krijgen, de Noorse overheid eist dat bedrijven ze in de gaten houden. evenzo, de technologie kan worden gebruikt om voor viskwekerijen te zorgen en, overuren, onderzeese koolstofopslagreservoirs.

Een andere mogelijke toepassing is oceaanonderzoek. De drie ondernemers voorspellen de komende jaren steeds meer marien onderzoek. Een apparaat zoals het apparaat dat ze ontwikkelen, kan in de oceaan worden gestationeerd en in de loop van de tijd grote datasets van dezelfde locatie verzamelen.

Op die manier, het zal mogelijk zijn om variabelen zoals zuurstofniveaus, pH en temperatuur. Het zal ook mogelijk zijn om andere soorten sensoren op het apparaat aan te sluiten, zodat de gebruiker elke gewenste parameter kan meten.

Stroomvoorziening een uitdaging

Een van de grootste uitdagingen waarmee het bedrijf wordt geconfronteerd, is het leveren van stroom aan hun apparaat. Er zijn geen stopcontacten op de oceaanbodem, ten slotte, en het apparaat heeft stroom nodig om gegevens te verzamelen en te verzenden. Het zal ook voor lange periodes op de oceaanbodem worden gestationeerd, wat betekent dat de voeding duurzaam en duurzaam moet zijn.

Voor nu, het systeem is ontworpen om uitsluitend te worden gevoed door een groot batterijpakket. Later , de ondernemers denken dat de oplossing is om de batterij te combineren met een hernieuwbare energiebron die zijn eigen elektriciteit kan opwekken. Een mogelijkheid is om een ​​stroomgenerator te gebruiken die wordt aangedreven door zeestromingen.

Veel onderdelen van het apparaat, zoals camera's en sensorapparatuur, kunnen worden gekocht bij externe producenten. Echter, de leerlingen zullen zelf de elektriciteitsgenerator moeten bouwen. De reden hiervoor is dat de reeds bestaande toestellen te groot zijn. Het systeem dat ze aan het ontwikkelen zijn, hoeft zichzelf maar te voorzien van een kleine stroomvoorziening, voldoende voor periodieke gegevensverzameling.

Pieken en dalen

De eerste zes maanden na de start van het bedrijf werden uitsluitend gebruikt om feedback en advies te verzamelen van verschillende experts en potentiële klanten. Het concept werd continu aangepast en verbeterd. Skogly beschrijft het als acht stappen achteruit gaan voor elke tweede stap vooruit.

In het najaar van 2019, de studenten ontdekten een belangrijk punt:hun klanten willen een eenvoudige oplossing zodat de kans op onverwachte problemen geminimaliseerd wordt. Tegelijkertijd, hun idee begon prijzen te winnen. Alles verteld, de studenten en hun idee hebben meer dan 350 000 NOK gewonnen, of ongeveer 35 000 EUR.

Een van de prijzen werd aan hen uitgereikt door het energiebedrijf Equinor en NTNU Energy Transition Initiative. Equinor zou in de toekomst een van de grootste klanten van Ocean Access kunnen worden, en hun feedback op het project is van onschatbare waarde geweest. De studenten ontmoetten zelfs Eldar Sætre, president en Chief Executive Officer van Equinor, wat bijdroeg aan hun motivatie.

De studenten gebruiken het gewonnen geld om een ​​prototype te bouwen, grafische illustraties van het product te ontwikkelen en kosten te dekken die verband houden met octrooiaanvragen.

De weg voor ons

De ondernemers hebben ook andere financieringsbronnen in hun vizier:de Onderzoeksraad van Noorwegen heeft een speciale pot met geld die maar liefst 1 miljoen NOK kan opleveren.

Onlangs, Ocean Access begon te werken met Kongsberg Innovasjon, een bedrijf dat gratis expertise en hulp biedt aan enkele uitverkoren ondernemers en kleine bedrijven.

Een product waar vraag naar is

Zelfs Haug Larsen, Projectmanager en universitair docent bij NTNU School of Entrepreneurship, zegt dat er een goede reden is dat de drie studenten zo ver zijn gekomen als ze zijn.

"Ocean Access heeft goed begrepen welke problemen voor wie moeten worden opgelost. Ze hebben verschillende oplossingen voor het probleem onderzocht en zijn flexibel geweest, "zei hij. "Om een ​​bedrijf te laten slagen, je hebt een goed team nodig, een goed product en een goede markt. Van deze drie, Ik zou zeggen dat de markt het belangrijkste is. Ocean Access creëert een product waar vraag naar is."

Waarom is onderwatermonitoring zo moeilijk?

• het oceaangebied van Noorwegen, zoals gedefinieerd door de exclusieve economische zone, of 200 zeemijl uit de kust, is ongeveer vijf keer groter dan het landoppervlak.
• De oceaan beslaat 70,8% van het aardoppervlak.
• Bijna 60% van het aardoppervlak bevindt zich op meer dan 2000 meter onder zeeniveau.
• Ongeveer 95% van de oceaanwatermassa's is nog nooit door mensen gezien.
• Sinds de productie begon in 1971, olie en gas zijn gewonnen uit meer dan 100 olievelden op het Noorse continentale plat.
• Koolstofafvang en -opslag (CCS) is een technologie die vangt, transporteert en slaat het broeikasgas CO . op ₂ onder de grond.
• De VN heeft CCS genoemd als een noodzakelijk middel om de 2 graden klimaatdoelstelling te halen.