De siste 15 årene har Cybership 3 og flere andre modeller vært forsøkskaniner for flere hundre forskjellige eksperimenter.
Den to meter lange modellbåten har vært utsatt for grov sjø, fått endret innmaten utallige ganger og brynt seg på nesten umulige oppgaver.
– Det er her de gale professorene slår seg løs, sier Asgeir Sørensen og humrer.
900 millioner kroner
Vi er på Marinteknisk senter i Trondheim – den største marinteknisk klyngen av sitt slag i den vestlige verden.
Her er 54-åringen fra Lavangen i Troms direktør for Senter for fremragende forskning – Autonome marine operasjoner og systemer (NTNU AMOS).
En av undervannsfarkostene Sørensen og co har testet i tanken. Foto: Gerhard Flaaten
Siden 2013 har senteret brukt en halv milliard kroner, engasjert syv nøkkelforskere og fått seksti doktorgradsstipendiater gjennom.
Klikk på faktaboksen under for å lese mer
Fakta
Forlenge
Lukke
AMOS
Senter for fremragende forskning – Autonome marine operasjoner og systemer (NTNU AMOS).
Ett av seks sentre for fremragende forskning hos NTNU.
Siden 2013 har senteret brukt ca. 500 millioner kroner og sikret finansiering for minst 400 millioner til for de neste 5 årene, engasjert 7 nøkkelforskere (professorer) i tillegg til 20 andre tilknyttede professorer/forskere fra Norge og utlandet.
Har tatt opp 110 doktorgradsstipendiater hvorav flere enn 60 allerede har disputert, utdannet omlag 400 sivilingeniører, startet 5 kommersielle selskaper og fått publisert over 400 journalartikler.
Forsker innenfor kybernetikk, biologi og marin teknologi.
NTNU AMOS utvikler ifølge nettsidene intelligente skip og havkonstruksjoner, autonome ubemannede farkoster (under vann, på vann og i luften) og roboter for å operere med høy presisjon og sikkerhet under ekstreme forhold og situasjoner.
Kilder: Asgeir Sørensen / AMOS
– Jobben min er å ha overordnet ansvar for det vi gjør her, i tillegg til at jeg forsker selv, sier Sørensen.
Skulle tømmes for siste gang
To av verdens mest kjente forsøksbasseng for fartøy og havinstallasjoner tilhører Sintef og NTNU, og ligger lenger nede i gangene.
Det bassenget Sørensen sitter i enden av nå, er mindre kjent.
Laboratoriet til studieretningen Marine Kybernetikk på NTNU skulle egentlig tappes tomt en gang for alle og gjøres om til kontorplasser.
Sørensen og kollegaene fikk overtalt ledelsen til å beholde det. Og siden har de merkeligste farkoster blitt testet over og under vannoverflaten her.
Ikke alle modellene får bli med videre. Foto: Gerhard Flaaten
Cybership 3 er en av modellene som har fått kjørt seg hardest.
– Begynte allerede på 1990-tallet
Sørensen forteller om et av de nyligste scenarioene farkosten fikk bryne seg på:
Cybership 3 skulle seile frem til en modell av en oljetanker på autopilot, skifte over til dynamisk posisjonering mens de to fartøyene koblet seg sammen, for så å koble seg fra og seile vekk på autopilot i ulike værforhold inkludert ekstreme sjøtilstander.
Interessert i autonome skip? Sjekk dette.
Begge disse operasjonene – å seile på autopilot og ligge på DP – er autonomi innenfor gitte rammer. Og da er Sørensen i gang.
– Det er det jeg mener med at autonomi ikke er noe nytt. Dette har vi jo holdt på med i lang tid. Allerede på 1990-tallet begynte vi å utvikle autonome systemer i bøtter og spann, sier han. Her har en rekke norske selskaper vært ledende i utviklingen.
Nye muligheter
54-åringen var selv med på det.
Tidlig på 1990-tallet hadde diesel-elektrisk fremdrift gjort sitt inntog. Det vil si at en dieselgenerator gir strøm til en elektromotor isteden for at det er mekanisk overføring av kraft via en aksling.
Det åpnet for helt nye muligheter.
Etter å ha skrevet doktorgrad i kybernetikk på NTNU begynte Sørensen å jobbe i ABB, hvor han var med på å utstyre rigger og skip med blant annet systemer for dynamisk posisjonering, marin automasjon og elektrisk kraft og distribusjonssystemer.
– Autonomi på høyeste nivå
Det et slikt system gjør er å motta informasjon om posisjonen til fartøyet fra forskjellige kilder, som GPS og akustiske sensorer, for så å bruke motorkraft til å holde fartøyet mest mulig i ro.
Systemet er autonomt i den forstand at så lenge fartøyet holder seg innenfor de grensene mennesker har fastsatt for hvor mye det kan avvike fra målet, trenger ikke mannskapet å foreta seg noe.
Det samme gjelder autopliot, hvor kapteinen kan plotte inn en rute og be fartøyet følge den.
– Systemene beslutter selv hva de skal gjøre, innenfor de grensene vi har fastsatt, sier Sørensen.
– Dette er autonomi.
Møt Asgeir Sørensen på Sysla Live 18. september! Les mer her.
Skillet mellom automatisk og autonomt er noe glidende alt etter hvem du spør, men de fleste er enige om at desto mer kompleks oppgaven som skal løses er, desto nærmere er du autonomi.
Og helt autonome er det knapt noen som mener at skipene skal være: Da ville en borerigg selv kunne bestemme hvor den ville bore, og et skip selv bestemme om det ville frakte bananer eller biler. Det er det ingen som ønsker, foreløpig.
50.000 signaler
Allerede på 1990-tallet gikk den maritime industrien fra å være «sleggehammer» til å bli «romferge», sier Sørensen.
– Den maritime bransjen er i stor grad blitt en softwareindustri.
Det har kanskje gått litt for fort.
– Vi ingeniører har gått bananas, og så er spørsmålet om operatørene klarer å henge med. Terrenget er litt uryddig akkurat nå.
Foto: Gerhard Flaaten
På de mest avanserte skipene er det nå mellom 25.000 og 50.000 signaler som sendes ut og mottas mellom komponenter om bord mange ganger i sekundet.
Mye av informasjonen behandles automatisk, uten menneskelig involvering.
Begrensningen ligger i etikken
Sørensen sier vi har mye mer avansert autonomi på undersystemene som finnes om bord på skipene, enn vi noensinne vil trenge for skipet som helhet.
Teknisk sett er det en ganske smal sak å få et skip til å følge regler på samme måte som systemene som finnes om bord på skipene, mener professoren.
Så er det selvfølgelig en utfordring for autonome skip å forholde seg til mennesker, som ikke oppfører seg som maskiner, men det mener Sørensen er overkommelig.
Begrensningene ligger hovedsakelig to steder: Etikken og regelverket.
Vil vi tilgi algoritmen?
Internasjonale og nasjonale kontrollmyndigheter har strenge krav fartøy må oppfylle før de kan godkjennes. Et slikt regime finnes ikke for autonome fartøy i dag.
Foto: Gerhard Flaaten
– Her også er det viktig at bransjen med klasseselskapene, rederiene, myndighetene innser at vi i stor grad er blitt en softwareindustri, sier Sørensen.
Og etikken er minst like vanskelig.
Langt de fleste ulykker til sjøs skyldes menneskelig svikt, og da faktisk forårsaket av dårlig design, uklare prosedyrer og opplæring.
Det er ingen tvil om at autonom navigasjon og operasjon vil være sikrere, sier Sørensen. Dette kan gjerne skje med støtte fra operasjonssentre som ligger på land.
– Men også her vil der skje ulykker. Vil vi være villige til å akseptere at et selvkjørende fartøy forårsaker ulykker hvor der går menneskeliv? Jeg tror terskelen for det er mye høyere enn terskelen for å tilgi mennesker som uforvarende forårsaker ulykker, sier han.
På Sysla Live forteller Sørensen mer om hvilke etiske dilemmaer som oppstår når fartøy beveger seg i retning av autonomi. Du får også høre mer om hva AMOS gjør på dette feltet, og hvordan Sørensen tror shipping-næringen vil utvikle seg fremover. Se hele programmet og meld deg på her.
Les flere saker med dem du møter på Sysla Live:
Aker Solutions vil ha mer av oljekaken
Forsvarets forskningsinstitutt: Her styrer det autonome fartøyet rett mot lystbåten
Massterly: – Markedet finnes ikke. Regelverket finnes ikke. Dette er upløyd mark.
Grieg Star: Slik jobber bergensrederiet under kappløpet mot autonome skip
Laksetopp gir oppdretterne skylden for dårlig rykte
Dersom vi ikke lykkes i nå Parisavtalens mål, så mener FNs klimapanel at det er sannsynlig at menneskeskapte klimaendringer frem mot 2050 kan drive mer enn 200.000.000 mennesker på flukt. Nils Røkke er direktør for bærekraft i SINTEF. I tillegg leder han en energiforskningsallianse i Europa som består av 175 forskningsinstitutt- og aktører. Gjennom sitt arbeid med å lede den europeiske...
Source
Under Innkjøpskonferansen i Stavanger denne uken snakket Bech Gjørv om den store digitale revolusjonen arbeidslivet står overfor.
Robotisering, nanoteknologi og «big data» er noen av det konsernsjefen i Sintef mener vil være med på å endre arbeidslivet i årene fremover.
– Alle jobber vil preges av dette og bli annerledes. En del jobber vil bli borte, men forhåpentligvis erstattes av nye stillinger som er tilpasset en hverdag preget av digitalisering, sier Bech Gjørv til Sysla.
Sintef er et bredt, flerfaglig forskningsinstitutt med internasjonal spisskompetanse innenfor teknologi, naturvitenskap, medisin og samfunnsvitenskap.
Trenger flere med IKT-utdannelse
Robotisering og autonomi er blant de nye teknologiene Bech Gjørv mener vil føre til tapte arbeidsplasser, men som også vil skape nye i fremtiden.
– Vi vil se mer automatiserte kontrollromfunksjoner og arbeidsprosesser, som vil fjerne mange av de manuelle arbeidsoppgavene vi har i dag. Samtidig er det å overvåke og forbedre systemene en viktig del som vil kreve flere ressurser.
Hun nevner knapphet på arbeidskraft med tung IKT-utdannelse som en utfordring.
– Det vil bli behov for mange flere med denne type utdanning. Jeg håper vi vil se en snarlig bedring. Disse kandidatene vil være robuste, og kan jobbe i mange næringer.
Deling av data
Bech Gjørv nevner flere spennende områder innen teknologi som kommer i tiden fremover.
– Akustikk og optikk brukes nå for å simulere tie-in-operasjoner. Samtidig har vi mulighet til å gå dypere inn i oljens DNA. Det gjør at vi kan forstå leteresultater enda bedre. Dette tror vi er en potensiell game changer innen leting, og kan gi svar på eksempelvis hvilke oljer som kan blandes når vi vurderer tie-ins.
Hun legger til at bedre bruk av kunnskapen nede i reservoarene, samt deling av denne, kan føre til energieffektivisering. Det samme gjelder plugging, som i dag er et stort kostnadsområde, og økt utvinning av reservoarene.
Suksess på Raufoss
Sintef-sjefen trekker frem industribedriften Benteler på Raufoss som fikk i oppdrag å produsere alle hjuloppheng for Audi. På 90-tallet omsatte Benteler for én million per ansatt. I dag omsetter de for fem millioner per ansatt.
– Det handler om ingeniører og stadig mer kyndige fagarbeidere som jobber konstant med forbedring. De lykkes fordi industriklyngen på Raufoss samarbeider tett med med forskning og er ledende på automatisert produksjon. Automatisering er nøkkelen til vekst for mange bedrifter, sier Alexandra Bech Gjørv.
Nils Røkke, direktør for bærekraft i Sintef, ønsker å doble energiforskningsbudsjettet i Europa på to år, skriver SINTEF Energi i en pressemelding.
EERA er energiforskningsalliansen i Europa og består av 175 forskningsinstitutt og -aktører i Europa. Målet med EERA er å bedre koordinere energiforskningen i Europa.
– Verden står foran store klimautfordringer. Det viktigste bidraget for å løse klimaproblemene er ren energi, sier Nils Røkke som skal lede EERA de neste to årene.
Utfordringene må løses globalt
– Energiutfordringene kan ikke løses i Norge eller Europa alene, men må løses globalt, og det kan jeg bidra til som leder av EERA. Det gleder jeg meg til, sier Røkke.
Norge er fullverdig medlem av Horisont2020, som er Europas forskningsprogram.
– Forskningssamarbeid på tvers av landegrenser er essensielt for å løse våre felles europeiske utfordringer. Norge, Sintef og Røkke har mye å bidra med i utformingen av Europas energiforskning gjennom EERA, sier Forskningsrådets internasjonale direktør Kristin Danielsen.
Grønn transport
EERA har felles forskningsprogrammer innen 17 områder, som bioenergi, energieffektivisering i industrien, co2-håndtering, solenergi, vindkraft, smarte byer med mer. Nils Røkke mener noen av de viktigste områdene Europa må se på fremover er hvordan transportsektoren kan kutte sine utslipp.
– Grønne transportløsninger er tett knyttet opp mot smarte byer og nett. Europa har en sterk dreining mot at forbrukeren står i sentrum, også dette må energibransjen forholde seg til, sier han.
Norges bidrag i Europa er viktig
Norske forskningsinstitusjoner leder allerede flere av disse felles forskningsprogrammene i EERA, men det er første gang en nordmann leder hele alliansen.
– Jeg ønsker å få til enda bedre samarbeid på tvers av Europa. Det er viktig at vi må finne de smarteste, mest robuste og miljøvennlige løsningene på tvers av landegrensene i Europa, sier han.
Han mener Norge har mye å bidra med på grunn av vannkraften og verktøy og modeller som kan bidra til et mer velfungerende europeisk energisystem, med en større andel fornybar energi.
Ønsker å doble innsatsen
I forbindelse med Parisavtalen, ble det globale initiativet Mission Innovation lansert. Mission Innovation ønsker å øke innovasjonstakten innen grønn energi. Medlemslandene, inkludert EU, skal på fem år doble sin offentlig finansierte forskning og innovasjon innen området.
– Et viktig bidrag som leder av EERA er å sikre maksimalt utbytte av Mission Innovation for Europa. Om vi lykkes med det, vil det føre til at Europa blir ledende i verden innen nye grønne energiløsninger, sier Røkke.
Foredragsholder på enerWE Communication Conference
Den 10. mai står Nils Røkke på scenen på enerWE Communication Conference. Her vil han dele sine tanker omkring temaet: Karbonfangstspøkelset. Fra HOT til NOT til HOT igjen.
—
Det opplyses om at enerWE AS har inntekter fra enerWE Communication Conference.
Forskningen kan allerede i dag gi oss langt mer miljøvennlige plastprodukter, bare vi endrer produksjon og tankesett. En overgang kan også gi store økonomiske gevinster.
All oljebasert plast kan erstattes med biobasert plast, ifølge eksperter.
Teknologiansvarlig i Zero, Marius Gjerset, sier utviklingen går med museskritt, men at det er noen større aktører i Norge som har kommet i gang, deriblant Tine og Coca-Cola, som begge har tatt i bruk fornybar plast.
– Kunnskapsnivået og interessen er økende blant store aktører, forteller Gjerset.
Som flytrafikken
Ifølge Zero slipper plast laget av olje ut omtrent like mye klimagasser som flytrafikken i verden.
– Plast er et veldig bra produkt, men klimautfordringene vi står overfor, gjør at vi er nødt til å gå over til biomasse som byggesteiner, understreker Gjerset.
Forskningsleder Susie Jahren ved SINTEFs avdeling for materialer og kjemi sier forskningen har kommet så langt at man nå er i stand til å framstille alle typer plast fra andre kilder enn olje. Hun tror ikke det blir mindre plast i framtiden.
– Men vi må få systemer som gjøre at vi kan gjenvinne mye, mye mer. Omfattende gjenvinning vil ikke bare tjene miljøet, men også gi store økonomiske gevinster, understreker hun.
Kritikken mot bruk av plast i matvarebransjen mener hun er for unyansert, fordi plasten bidrar til at matvarene holder lenger.
Nedbrytbar plast ikke smart
– Rundt 90 prosent av CO2-avtrykket fra maten vår kommer fra jordbruksproduksjon med transport og distribusjon. Bare 10 prosent av CO2-avtrykket går til emballasje. Globalt utgjør matsvinn rundt 7 prosent av CO2-utslippet. Dersom man ikke hadde emballasje rundt maten, ville matsvinnet være mye større og CO2-avtrykket fra jordbruket øke, mener hun.
Jahren understreker at det er mye viktigere å tenke på hva man skal gjøre med plasten når den er brukt. Nedbrytbar plast synes hun ikke er veldig smart, fordi det gir faser med forsøpling, og fordi plasten som ressurs forsvinner.
– Men vi kan se for oss nedbrytbar plast i for eksempel fiskegarn, som i dag utgjør et stort problem for dyrelivet når de mistes i havet, sier Jahren.
Ingen virkemidler
Gjerset mener myndighetene bør stimulere til produksjon av biobasert plast.
Fungerende seksjonsleder i Miljødirektoratet, Hege Rooth Olbergsveen, sier de per i dag ikke arbeider med å innføre spesielle virkemidler.
– Vi må først ha nok kunnskap for å sikre at slik produksjon skjer på en miljøeffektiv måte totalt sett. Men for å nå målene om lavutslippssamfunn i 2050, ser vi at biobasert plast kan være et viktig bidrag, sier hun.
Statssekretær Lars Andreas Lunde i Miljødepartementet sier man i dag mangler en vurdering av mengden biomasse som kan erstatte fossilt materiale samlet sett, og hva som vil være den beste fordelingen av disse bioressursene.
– Så lenge bioressursene er begrenset, er det viktig at de brukes der det gir størst klima- og miljøeffekter, sier han.
En tragedie
Senterpartiets Per Olaf Lundteigen påpeker at alt som kan lages av olje, også kan lages av tømmer.
– Det er en samfunnsmessig tragedie at vi ikke har mange bioraffinerier i Norge som kan foredle tømmer til slike produkter. For å realisere det trengs nye økonomiske rammebetingelser hvor foredling av fornybare naturressurser blir mer lønnsomme enn bruk av fossile kilder, for eksempel olje, gass og kull. Dette trengs det offentlig debatt om, sier stortingsrepresentanten.
Framtidas oljearbeidere vil kanskje måle noen milliontedels millimeter på strømpelesten – og gi oss olje som i dag forblir i reservoaret.
De er ikke helt som andre nanopartikler, småtassene som blir til i avtrekkskabinettet foran oss. Forsker Juan Yang viser stolt fram fødestua – og et glass med milliarder av de ørsmå, kubeformede produktene som er blitt til der inne.
Sammen med kolleger hos SINTEF i Oslo har Yang skapt de bitte små krabatene. Samt gitt dem kjemiske fangarmer. Tanken er å sende dem dypt ned under havbunnen eller landjorda, til det indre av oljefelt.
Der skal de bruke armene til å utløse en kjede med hendelser. Målet er å få «innestengt» olje til å røre på seg.
350 000 partikler per mm
– Lykkes vi, vil partiklene bidra til at oljeindustrien får mer olje ut av eksisterende felt. Og økt utvinning fra brønner som alt er boret, er mer klimavennlig og billigere enn boring av nye brønner, sier Juan Yang.
Plasserer du partiklene fra SINTEF-lab’en i Oslo langs en linjal, vil mellom 200 000 og 350 000 av dem få plass på en millimeter. Vel å merke når de har fri.
På jobbreiser tar hver og en av dem litt større plass. Noen milliontedels millimeter. For da har de «klær» på seg. Nærmest en tvangstrøye!
Bakgrunnen er denne:
Glemte rom i sikte
Partiklene er unnfanget for å bli fraktet ned i oljereservoar som alt er satt i produksjon.
Samme vei skal også et vannløselig, såkalt polymermateriale sendes. I likhet med resten av polymer-familien består dette stoffet av lange molekylkjeder med stor masse.
Ned i dypet skal både partiklene og polymermaterialet transporteres med vann som brukes til å flømme reservoarene. Flømming benyttes verden over til å presse rikdom ut av oljefelt. Vannet skyver oljen ut av porer i steinen. Men det baner seg kun vei til hulrom som vann strømmer lett i.
Oljen i andre deler av reservoaret får ligge. Det er for å få presset vannet inn i disse «glemte rommene», at forskerne vil sende nanopartiklene ned i dypet.
Stenger steinens hovedgater
Hva er en gel?
En gel er en materialtype som kan dannes av fine partikler eller store molekyler som befinner seg i væske. Det mest hverdagslige eksemplet er gelatin.
Gel-materialer er formbestandige fordi partiklene eller molekylene danner en sammenhengende nettverksstruktur i hele væsken.
En gel renner ikke av sin egen tyngde. Den opptrer som et fast stoff til tross for at den hovedsakelig består av væske.
Geler kan dannes på ulike måter: Gel-materialet i SINTEF-prosjektet dannes ved at et polymermateriale som er løst i saltvann, bindes sammen. Dette som følge av en kjemisk reaksjon mellom polymermaterialet og nanopartikler.
Slik dannes et stabilt tredimensjonalt nettverk som har liten eller ingen evne til å strømme gjennom porøse materialer som for eksempel reservoarstein.
Skal partiklene få gjort denne jobben, må både de og reisefølget deres – polymermaterialet – forvandle seg når de er framme i reservoaret.
Rettere sagt må partiklene gifte seg med reisekameratene.
Ved hjelp av fangarmene kan de bitte små «oljearbeiderne» nemlig reagere kjemisk med polymermaterialet.
Resultatet blir et fast stoff av typen gel – en materialgruppe der gelatin er det familiemedlemmet du og jeg kjenner best (se faktarute).
Målet for SINTEF-prosjektet er å få dannet gel-propper som stenger de allerede tømte hovedgatene i reservoaret. Injeksjonsvannet vil dermed bli tvunget til å strømme andre steder. Dermed vil også oljen i sidegatene bli skjøvet ut (se figur).
Teksten fortsetter under figuren.
TRADISJONELL TEKNOLOGI: Vann injiseres i reservoaret for å øke oljeutvinningen. Vannet skyver oljen ut av de delene av reservoaret der det strømmer lettest (midten i øverste «boble»). I deler av reservoaret der strømningsmotstanden er større, blir mye av oljen værende igjen. NY TEKNOLOGI: Nanopartikler og polymermolekyler som følger med vannet, danner en tyktflytende eller nærmest fast gel dypt inne i reservoaret. Gelen tetter «hovedgatene» der vannet alt har strømmet og skjøvet oljen ut. Dermed presses vannet inn i «sidegatene» og får med seg oljen som har blitt stående igjen her. Illustrasjon: Knut Gangåssæter / SINTEF
Tidsinnstilt av-og-på-bryter
Det er her tvangstrøyene kommer inn i bildet. Skal hele kabalen gå opp, er det nemlig en forutsetning at bryllupet ikke inntreffer for tidlig.
Dannes proppene før de vordende ektefellene er helt framme i reservoaret, får de ingen nytte-effekt.
Det er derfor Juan Yang og kollegene hennes utstyrt partiklene med de hemmende plaggene. I realiteten har forskerne «hektet» molekyler utenpå partiklene. Denne påkledningen skal blokkere armene så lenge det trengs.
Kostymeskift i dypet
SINTEF-forskeren forklarer at vannet rundt partiklene vil løse opp «trøya» til slutt og dermed frigjøre armene – det vil si gi de små krabatene funksjonaliteten sin tilbake.
En av de viktigste oppgavene for forskergruppa i Oslo, består i å designe blokkeringsmekanismen slik at den varer nettopp så lenge det er behov for det.
Spleiselag mellom staten og industrien
SINTEF-prosjektets fulle navn er “Hybrid nanogels – A new class of “green” gel systems for water diversion by in-depth reservoir placement (HyGreGel)”.
Prosjektet inngår i Forskningsrådets ordning “Kompetanseprosjekt for næringslivet”, som er et spleiselag mellom norske myndigheter og industrien.
Finansieringen besørges av Norges forskningsråd og oljeselskapene Det norske, ENI Norge, Lundin og Engie E&P Norge (tidligere Gas Suez).
Total budsjettramme er 15,8 millioner kroner. Prosjektets varighet: 2014–2017.
– Vi forventer at partiklene kanskje vil trenge flere måneder på turen gjennom reservoarsteinen. I lab-en har vi så langt klart å blokkere funksjonaliteten til partiklene i hele to måneder, forteller Juan Yang.
Etterstreber grønn oppførsel
– Er dere de eneste i verden som utvikler slike gel-plugger for bruk i oljereservoar?
– Det finnes noen som jobber med liknende løsninger. Men vi utnytter kjemikalier som er mer miljøvennlige enn det de andre bruker.
– Flere påpeker at nanopartikler i seg selv er uønsket, hvis de havner på vidvanke i naturen?
– Sikker bruk av nanopartikler står sentralt i prosjektet vårt. Vi prøver å bruke biokompatible materialer som ikke er skadelige, og som dermed vil påvirke miljøet i havet så lite som mulig.
Reiser allerede i laboratorie-stein
I et laboratorium i Trondheim har nanopartiklene fra Juan Yangs lab i Oslo allerede begynt å bevege seg gjennom porøse steinprøver.
Seniorforsker Torleif Holt fra SINTEF Petroleum leder hovedprosjektet (se faktarute) som partiklene inngår i. I første omgang studerer han hvordan partiklene oppfører seg på reise i ulike steintyper.
– I hvilken grad strømmer de fritt i porene, og i hvilken grad fester de seg på poreveggene? Det er dette vi har sett på så langt. Svarene vil blant annet avgjøre om partiklene og reisefølget deres skal pumpes ned i reservoaret samtidig, eller om partiklene skal sendes ned litt før eller litt etterpå, sier Holt.
Lovende resultater
– Kommer partikkelmetoden til å virke, og dermed gi verden mer olje?
– Det er det for tidlig å si ennå. Men så langt ser det lovende ut, sier oljeforsker Holt.
Trygve Nilsson er en av de som følger prosjektet nært fra industrisiden. Han er veteran i oljebransjen, og i dag ledende reservoaringeniør i Det norske oljeselskap, en av industrideltakerne i prosjektet. Om SINTEFs gel-metode sier han at «den potensielt kan gjøre det mulig å få ut ganske mye mer olje».
– Men ennå gjenstår mange tester før metoden eventuelt blir kommersiell. Avgjørende blir det også hva det vil koste å benytte et slikt verktøy. Med dagens oljepriser er det begrenset hvor mye penger som kan brukes på økt utvinning. Men at potensialet for metoden er stort, det er det ingen tvil om, sier Nilsson.
– Kan denne metoden bli et universelt middel for bruk på ethvert oljefelt?
– Hva som er den beste metoden for økt oljeutvinning, vil alltid variere fra felt til felt. Dette fagområdet dreier seg om metoder som utfyller hverandre.
2017 er første deadline
Prosjektet skal pågå til utgangen av 2017.
Da vil vi vite mer om hva de er i stand til å utrette under sjøbunnen og landjorda, de første oljearbeiderne som måler høyden sin i nanometer – milliontedels millimeter.
Saken er publisert med tillatelse fra Gemini
Plattformene på norsk sokkel bruker like mye strøm som en stor norsk by – på å løfte vann opp til plattformdekket og frakte kjemikalier ned. Seabed Separation har i samarbeid med SINTEF utviklet utstyr som kan stå på havbunnen i stedet for på plattformen.
Innlegget Vil separere olje og gass på havbunnen dukket først opp på Petro.no.
Gassbrønner klarer seg lenger enn forventet før de må ha fordyrende hjelp mot alderdommen, det viser norske lab-forsøk.
*Saken ble først publisert på Gemini.no.
Gassfelt som settes i drift mister kreftene sine over tid, akkurat som du og jeg gjør når vi eldes. Derfor får mange aldrende gassbrønner assistanse av kompressorer; maskiner med sugekraft som hjelper gassen og den tilhørende lettoljen opp. På offshorefelt installeres disse på plattformen eller på havbunnen. Ferske lab-data fra SINTEF viser nå at slike maskiner kan settes inn seinere enn det dagens regneverktøy har gitt grunn til å tro.
– Når investeringer i kompressorer på gassfelt utsettes, bedres økonomien til feltet. Dermed vil funnene våre bidra til å øke avkastningen fra gassutvinning. Etter all sannsynlighet vil de dermed øke inntjeningen også fra flere norske felt, sier prosjektleder Maria Barrio ved SINTEF.
Petroleumsfelt er som ballonger
I alle petroleumsfelt synker trykket etterhvert som gassen og oljen hentes ut – som når lufta går ut av en ballong.
I gassbrønner vil gassens strømningshastighet derfor gå ned, jo lengre gassfeltet har vært brukt til utvinning. For nettopp trykket er gassens drivkraft. De fleste gassfelt rommer også noe kondensat (lett olje). Forsøkene i Trondheim har gitt ny viten om hvilken strømningshastighet naturgassen må ha i brønner og i stigerør for å få revet denne oljen med seg.
– Målingene våre viser at gassen ikke trenger så høy fart ved oppstigning som tidligere antatt for å få oljen med seg opp. Dermed drøyer det også lengre enn antatt før farten blir så lav at oljen danner væskeplugger som kveler brønnen. I sin tur betyr dette at operatørene kan vente lenger enn de har trodd med å ty til kompressorer for å holde strømningshastigheten til gassen oppe, forklarer prosjektleder Barrio.
Regneverktøy oppdateres
I de unike forsøkene lot SINTEF-forskerne gass, tilsatt små oljemengder, strømme oppover gjennom et femti meter høyt loddrett rør med fire tommers diameter.
– Bakteppet er at olje- og gassindustrien gjennomfører matematiske simuleringer når de planlegger utbygging og drift av petroleumsfelt. Og til nå har de brukt simuleringsverktøy som bare gir omtrentlige gjengivelser av observerte fenomen i vertikale gassrør, sier Barrio.
De vertikale strømningsforsøkene ble gjennomført i et eget, tungt instrumentert rør som ble reist i anledning prosjektet. Måleresultatene er brukt til å oppdatere simuleringsverktøy – en stor matematisk strømningsmodell – som SINTEF har utviklet sammen med ConocoPhillips, Total og Kongsberg Oil and Gas.
Økt tillit til matematiske simuleringer
Dominique Larrey arbeider i det franske oljeselskapet Total og er ekspert innenfor fagfeltet «strømning i petroleumsbrønner». Ifølge Larrey gir den nye og mer pålitelige datamodellen økt tillit internt i oljeselskaper til de strømningstekniske fremtidsbildene som spesialister henter ut av modellverktøyet.
– I sin tur vil disse fremtidsbildene få betydning for om og når et oljeselskap bestemmer seg for å investere i kompressorer. Dermed vil resultatene også påvirke hele økonomien knyttet til utbygging av gassfelter, sier Larrey.
Spleiselag
Forsøkene er gjennomført i SINTEFs flerfaselaboratorium, det største laboratoriet i verden for studier av hvordan olje, gass og vann strømmer sammen i en og samme rørledning. Målingene er gjort som ledd i et innovasjonsprosjekt for næringslivet (IPN), som finansieres av Norges forskningsråd og selskapet LedaFlow Technologies DA.
SINTEF har utarbeidet en ny rapport som kartlegger is- og snøforekomster i Barentshavet og hvilke risikoelementer dette medfører for petroleumsoperasjoner i området.
Innlegget Mangelfull kunnskap om is i Barentshavet dukket først opp på Petro.no.
