VANNKRAFT

Ultralyd i vannkraft kan redde fisk i elvene

Lydbølger som skyter gjennom vannet, kan fjerne oppløst gass som skader dyrelivet i elver med kraftproduksjon. I flere år har forskerne undersøkt ulike metoder i laboratoriet. Nå er de klare for å teste den beste i stor skala i virkelige kraftverk.

Doktorgradsstipendiat W. Ludwig Kuhn har gjort forsøk med ultralyd i en spesialbygget vannrenne i Vannkraftlaboratoriet ved NTNU. T.h. mastergradsstudent Vera Gütle.
Doktorgradsstipendiat W. Ludwig Kuhn har gjort forsøk med ultralyd i en spesialbygget vannrenne i Vannkraftlaboratoriet ved NTNU. T.h. mastergradsstudent Vera Gütle. Foto: Juliet Landrø/Hydrocen
Juliet Landrø, Gemini.no
21. jan. 2024 - 12:13

Fenomenet gassovermetning oppstår når luft kommer inn i tunnelen til kraftverk og dermed utsettes for høyt trykk. Når det etterpå slippes ut i elva, er det nesten som å sprette en champagnekork slik at boblene skytes ut i elva.

Det blir så mye luft i vannet at fisk og andre arter kan bli skadet. I verste fall kan de få dødelig gassblæresyke – en sykdom som ligner på dykkersyke hos mennesker.

Det er i dag ingen krav om å overvåke og begrense gassovermetning i elva nedstrøms kraftverk i Norge, men undersøkelser har vist at dette problemet kan gjelde mange flere kraftverk enn tidligere antatt.

Hvis det kommer krav om at dette problemet skal avverges, kan denne løsningen gjøre at kraftselskapene unngår dyre nedstenginger av kraftverk når problemet oppstår – i tillegg til at de forbedrer miljøet.

En «høyttaler» lager ultralyd

Forskerne har gjort forsøk med ultralyd i en spesialbygget vannrenne i Vannkraftlaboratoriet ved NTNU.

Den tekniske løsningen er en slags høyttaler som lager ultralyd. Den skaper trykkbølger i vannet som gjør at oppløste gassmolekyler samler seg og danner bobler (akustisk kavitasjon).

Boblene samler seg, blir større og stiger opp til overflaten. Metoden har blitt testet i liten og mellomstor skala i laboratoriet, og W. Ludwig Kuhn viser i doktorgradsavhandlingen at metoden umiddelbart reduserer gassmetningen.

Gassblæresyke i halefinnen på laks. <i>Foto:  Sondre Kvalsvik Stenberg/Norce LFI</i>
Gassblæresyke i halefinnen på laks. Foto:  Sondre Kvalsvik Stenberg/Norce LFI

Samarbeid har ført til nyttige resultater

Fredrick Støa i Equinor Ventures med taket i Equinor-bygget på Forneby.
Les også

Equinor: Investerer 1,5 mrd. årlig i grønne gründere – dette ser de etter

Samarbeid med kraftbransjen og biologer har vært viktig for å gjennomføre prosjektet. Naturforskerne har bidratt til viktig kunnskap om konsekvensene og omfanget av gassovermetning, og det har vært vesentlig å kunne diskutere ulike løsninger underveis med eksperter fra industrien, forklarer forskeren.

– Først tenkte vi at vi kunne plassere ultralydteknologien inne i sugerøret på kraftverket, sier Kuhn.

Det ble ikke så godt mottatt av industrien, for det ble en for stor risiko å installere dette så nær turbinen. De fryktet at det kunne påvirke strømningene i vannet og dermed påvirke andre deler av kraftverket.

– Dermed er konklusjonen at den bør plasseres i elva ved utløpet av kraftverket, sier han.

Vil teste i stor skala i elver med kraftproduksjon

Forskerne planlegger nå å gjøre feltforsøk for å undersøke i hvor stor skala denne teknologien kan brukes i vannkraftindustrien. Vannkrafttunneler er enormt store og transporterer så mye som én million liter vann i sekundet.

«Ultralydhøyttaleren» lager trykkbølger i vannet som gjør at oppløste gassmolekyler samler seg og danner bobler som stiger til overflaten. <i>Foto:  Juliet Landrø/Hydrocen</i>
«Ultralydhøyttaleren» lager trykkbølger i vannet som gjør at oppløste gassmolekyler samler seg og danner bobler som stiger til overflaten. Foto:  Juliet Landrø/Hydrocen

Forsøkene fra laboratoriet viser at det ikke er lurt å lage en gigantversjon av«ultralydhøyttaleren» (transduseren på fagspråk) de brukte i forsøkene, men at det er mer hensiktsmessig å sette inn flere installasjoner som sammen kan gjøre jobben. Når dette skal testes nedstrøms i kraftverket, blir det likevel snakk om en stor teknisk installasjon, sier Kuhn.

– Det blir en del testing av utstyr fra ulike leverandører for å sikre optimal funksjonalitet, sier han.

Stort potensial

 – Resultatene så langt i DeGas er over all forventning. Nytteverdien for vannkraftbransjen har mye større potensial enn det vi trodde da prosjektet startet, sier veileder og prosjektleder Ole Gunnar Dahlhaug, Han er professor ved Institutt for energi og prosessteknikk på NTNU.

– Metoden er effektiv og vil sannsynligvis ha relativt lave kostnader for installasjon, drift og vedlikehold. 

Lakseelven Ekso, med tydelig gassovermettet vann. <i>Foto:  Eirik S. Normann/Norce LFI</i>
Lakseelven Ekso, med tydelig gassovermettet vann. Foto:  Eirik S. Normann/Norce LFI

Samarbeidspartnere har strømmet til for å se på forsøkene til doktorgradsstipendiat W. Ludwig Kuhn i prosjektet DeGas, som er knyttet til forskningssenteret HydroCen.

– Det har vært gøy å vise forsøkene til samarbeidspartnere fra forskninga og industrien. Til og med energiminister Terje Aasland har vært innom her. Det er veldig nyttig å få innspill fra mange forskjellige sider, sier Kuhn. 

Artikkelen ble først publisert på Gemini.no

Les også

Advarer om vanskelige kjøreforhold de nærmeste dagene

Del
Kommentarer:
Du kan kommentere under fullt navn eller med kallenavn. Bruk BankID for automatisk oppretting av brukerkonto.