Seksjonen Fra forskning består av saker som er skrevet av ansatte i Forskningsrådet, Sintef, NTNU, Cicero, Universitetet i Oslo og Universitetet i Tromsø.

Ocean Access - overvåking av stengte oljebrønner

Studentbedrift vil overvåke stengte oljebrønner for å avsløre lekkasjer

Når oljebrønner på havbunnen er tømt, plugges de igjen. Det kan likevel oppstå lekkasjer, og olje og gass kan slippe ut. Hvordan overvåke brønnene?

Studentbedriften Ocean Access har utviklet en løsning for å kunne hente data fra stengte oljebrønner – til havoverflaten.
Studentbedriften Ocean Access har utviklet en løsning for å kunne hente data fra stengte oljebrønner – til havoverflaten. (Illustrasjon: Ocean Access)

Når oljebrønner på havbunnen er tømt, plugges de igjen. Det kan likevel oppstå lekkasjer, og olje og gass kan slippe ut. Hvordan overvåke brønnene?

NTNU-studenter har en plan og har startet et firma. Nylig fikk de en million kroner fra Forskningsrådet til å utvikle ideen.

En sensor registerer at det stiger bobler fra et nedstengt oljefelt på havbunnen. Er det en olje/gass-lekkasje? Eller kommer boblene fra en fisk?

Utover den norske kontinentalsokkelen befinner det seg over tusen oljebrønner.  Etter hvert som en brønn er tom, tettes den igjen. Pluggede brønner må overvåkes, de kan lekke. Men hvordan gjør man det?  

Nå har et nytt firma, startet av NTNU-studenter, utviklet en metode som muligens kan løse dette problemet.

Ny metode for å få info fra det undersjøiske

Utfordringene står i kø når det gjelder undersjøisk overvåkning. Trådløs kommunikasjon gjennom vann fungerer dårlig over store avstander. Dagens alternativ er å kommunisere gjennom kabler. En annen utfordring er kommunikasjon i overgangen mellom vann og land. 

Å legge ut kabler i havet er en heller kostbar affære, så derfor letes det stadig etter nye, gode løsninger.

Tre avgangsstudenter ved NTNUs Entreprenørskole er på saken. De har startet firmaet Ocean Access som en del av sitt masterprosjekt. Målet deres er å utvikle en ny metode for å motta informasjon fra undersjøiske installasjoner. Produktet deres kan bli nyttig både for forskning og næringsliv. 

– Forestill deg at en sensor på bunnen av havet oppdager en mulig gasslekkasje fra et nedstengt oljefelt, men at gassboblene egentlig kommer fra en fisk. Det er behov for et system som ikke bare kan oppdage lekkasjer, men som også kan finne ut hva lekkasjen kommer fra, forteller student Andreas Mauritzen, en av firmaets tre grunnleggere.

Langt og lite, eller kort og mer

Trådløs kommunikasjon under vann har sine utfordringer. En av dem er båndbredde.

Båndbredden er forskjellen mellom den høyeste og den laveste frekvensen et signal består av. Et signal med høy båndbredde kan inneholde mer informasjon enn et signal med lavere båndbredde,

Hvorfor er undersjøisk overvåking krevende?

  • Norges havareal er omtrent fem ganger større enn landarealet.
  • Havet utgjør 70,8 prosent av jordens overflate.
  • Nesten 60 prosent av jordens overflate er på større dyp enn 2000 meter under havet.
  • Det meste av havet er uutforsket. Omtrent 95 prosent av havmassene har aldri blitt sett av mennesker.
  • Siden produksjonen startet i 1971, er det produsert olje og gass fra over 100 felt på norsk sokkel.
  • Karbonfangst og -lagring (CCS) er teknologi som fanger, transporterer og lagrer klimagassen CO2 under jordskorpen.
  • FN har listet CCS som et nødvendig tiltak i arbeidet om å nå togradersmålet.

– Du kan sende signaler trådløst gjennom vann med akustisk kommunikasjon. Da får du lang rekkevidde, du når langt, men den lave båndbredden er et problem.  Med akustisk kommunikasjon kan du sende et enkelt ‘OK’-signal, men ikke mer krevende data som for eksempel foto og video, forteller Mauritzen.

– Optisk kommunikasjon er en annen eksisterende løsning for å sende data gjennom vann. Da får du høy båndbredde, men kort rekkevidde, sier han.

Med andre ord – med dagens teknologi er det vanskelig å sende store datafiler trådløst under vann.

Videre: Signaler kan sendes mellom vann og land via kabler, men denne løsningen er kostbar. Her har studentene planer: De håper å skape et effektivt kommunikasjonssystem ved å kombinere bruk av kabler og trådløse signaler. Et av student-firmaets viktigste mål er å kunne sende større datafiler som bilder og videoer, fra havets dyp.

Les også

Studentenes løsning

Ocean Access sin løsning består av to steg. Først vil en fysisk enhet med datafiler sendes til havoverflaten. Enheten vil være festet til en større installasjon på havbunnen med en lang kabel.

Deretter vil informasjonen sendes fra havoverflaten til land gjennom luften, enten ved bruk av satellitter eller 4G.

Når datafilene er oversendt, vil den lille enheten trekkes tilbake til den undersjøiske installasjonen ved hjelp av kabelen.

Beskyttet mot storm og sjøtrafikk

Enheten som sender informasjon, vil være programmert til å sendes opp til overflaten med jevne mellomrom og i tillegg når sensorene registrerer unormalt høye verdier.

Det meste av tiden vil apparatet ligge på havbunnen og være godt beskyttet mot store bølger og dårlig vær. På havbunnen er dessuten apparatet beskyttet mot sjøtrafikk og vil ikke skades av store båter eller fiskeutstyr.

Det kan være langt fra havbunnen til havoverflaten: Mange steder vil apparatet måtte sendes flere hundre meter opp i vannsøylen for å nå overflaten. Studentene sier at en kabel på 400 meter vil gjøre det mulig å overvåke de fleste midlertidig forlatte brønnene på den norske kontinentalsokkelen.

På lang sikt ønsker de imidlertid å kunne nå enda større dyp.

– På 400 meter under havoverflaten når vi så å si alle disse brønnene i Norge. Men vi er fortsatt i startfasen, så 400 meter er dypt nok for øyeblikket, sier Mauritzen.

Les også

Kan overvåke oppdrettsanlegg og karbonlagre

Mauritzen og hans partnere, Fredrik Lilleøkdal og Morten Skogly, ser for seg flere mulige bruksområder for systemet de utvikler. Et av dem er altså å overvåke midlertidig pluggede oljebrønner. Norske myndigheter krever at pluggede oljebrønner holdes under oppsikt.

Andre bruksområder for student-teknologien er overvåking av oppdrettsanlegg. Med tiden også undersjøiske karbonlagre. 

Havforskning er også et mulig bruksområde for systemet Ocean Access utvikler.

De tre entreprenørene tror det vil bli stadig mer fokus på havforskning de kommende årene. Et apparat som det de utvikler, kan stå stasjonert i havet og samle inn store mengder data fra samme område over tid.

Slik kan man overvåke ulike variabler som for eksempel oksygennivå, pH og temperatur. Det vil også være mulig å koble til andre typer sensorer, slik at brukerne kan måle det de måtte ønske.

Ocean Access og teamet bak den første prototypen. De tre studentene Skogly, Lilleøkdal og Mauritzen startet Ocean Access som en del av sitt masterprosjekt på NTNUs Entreprenørskole. Fra venstre: Shirin Safarzadeh, Morten Skogly, Fredrik Lilleøkdal, Brian Stead, Simen Helgesen, Joakim Andersen og Andreas Mauritzen. Foto: Ocean Access

Vanskelig energi-tilførsel

Men hvordan skal Ocean Access-apparatet forsynes med energi? Det er ingen stikkontakter på havbunnen, og systemet vil trenge strøm både for å kunne samle inn og sende fra seg data.

Dessuten er apparatet tenkt å være stasjonert på havbunnen i lengre perioder, så energitilgangen må være både sikker og langvarig.

Inntil videre vil apparatet og systemet forsynes av energi fra en stor batteripakke. Senere ønsker entreprenørene å kombinere et stort batteri med en fornybar energikilde, som kan generere sin egen elektrisitet, for eksempel av undersjøiske havstrømmer. 

Mange deler av systemet, slik som kameraer og sensorer, kan kjøpes fra eksterne produsenter. Energi-generatoren må studentene lage selv. Årsaken er at de allerede eksisterende havstrøms-generatorene er for store for deres behov. Systemet som Ocean Access utvikler, trenger bare en liten strømforsyning for å drive periodisk datainnsamling og -sending.

Les også

Oppturer og nedturer

Etter at firmaet startet opp, ble de første seks månedene utelukkende benyttet til å innhente råd og tilbakemeldinger fra ulike eksperter og potensielle kunder. Konseptet ble stadig justert og forbedret. Student Skogly beskriver prosessen som å gå åtte steg bakover for hvert andre steg frem.

Høsten 2019 oppdaget studentene noe viktig: Kundene ønsket en enkel løsning som minimerer sjansene for uventede problemer. Samtidig begynte ideen deres å vinne priser. 

En av konkurransene de vant, kalt NTNU Energy Transition, ble sponset av Equinor. I fremtiden kan Equinor bli en av Ocean Access sine viktigste kunder, og deres tilbakemeldinger har vært uvurderlige. Studentene fikk dessuten møte Eldar Sætre, konsernsjefen i Equinor, noe som ga dem ytterligere motivasjon.

Studentene har brukt premiepengene til å bygge en prototype, produsere grafiske illustrasjoner av produktet og dekke kostnader knyttet til patenterbarhets-vurdering.

Fikk en million kroner fra Forskningsrådet

Så langt har studentene vunnet over 350 000 kroner for ideen sin. Men nylig høstet den enda mer:

Ocean Access har blitt tildelt en million kroner gjennom Forskningsrådets nasjonale konkurranse STUD-ENT, der studenter kan søke om prosjektstøtte til sine forretningsideer.

– Støtten fra Forskningsrådet er svært viktig for oss og gjør det mulig at vi kan satse fullt og jobbe videre med oppstarten etter endte studier. Støtten er også en bekreftelse av at det er viktig det vi gjør, og vil bidra til at vi kan fortsette utviklingen og få demonstrert løsningen vår, sier en glad Mauritzen.

Ocean Access har også inngått et samarbeid med Kongsberg Innovasjon, som tilbyr gratis ekspertise og hjelp til noen få utvalgte entreprenører og nystartede bedrifter.

Et produkt som markedet etterspør

Even Haug Larsen, universitetslektor ved Entreprenørskolen, NTNU, mener det er flere gode grunner til at de tre studentene har kommet så langt på så kort tid.

– Ocean Access har vært flinke til å forstå hvilket problem de skal løse og for hvem. De har vært innom ulike løsninger og vært fleksible, sier han.

– For at et gründer-prosjekt skal lykkes, trenger du et godt team, et godt produkt og et godt marked. Av disse tre vil jeg si at markedet er det viktigste. Ocean Access er i full gang med å lage et godt produkt som markedet etterspør.

Sju oppstartsbedrifter ved NTNUs Entreprenørskole og to fra andre deler av NTNU fikk i år tildelt millionstøtte fra Forskningsrådet.

Artikkelen ble først publisert av Gemini/NTNU.

Les også

Kommentarer (0)

Kommentarer (0)

Eksklusivt for digitale abonnenter

På forsiden nå