Illustrasjonen viser hvordan renseanlegget ser ut på sjøbunnen. Vannrenseboksen brukes nå av ConocoPhillips på Ekofisk.
Illustrasjonen viser hvordan renseanlegget ser ut på sjøbunnen. Vannrenseboksen brukes nå av ConocoPhillips på Ekofisk. (Bilde: Seabox)

SEABOX

Vannrenseren på havbunnen kan også gi drikkevann til ørkenområder

Seabox er kandidat 5 til Norwegian Tech Award 2018.

Norwegian Tech Award - Kandidat 5

HVA: Undersjøisk renseanlegg for havvann, som også kan produsere drikkevann.
HVEM: Seabox

Rensing av sjøvann på havbunnen har vært et mål for oljeindustrien helt siden årtusenskiftet. Det sparer oljeselskapene for store kostnader fordi de slipper å ha et plasskrevende og tungt renseanlegg på plattformene.

I 16 år har gründerne Helge Lunde og Dave Pinchin jobbet med teknologien. Tidligere i høst ble Seabox tatt i bruk av ConocoPhillips på Ekofisk.

I disse dager jobber selskapet med å ferdigstille neste trinn av teknologien, den har merkenavnet Swit. Over nyttår skal dette systemet testes i full skala i Fognafjorden gjennom seks måneder. Systemet vil i tillegg til å rense vannet også fjerne sulfat. Med små modifikasjoner kan det også produsere drikkevann.

Derfor er det ikke bare oljeselskaper som står i kø for å ta dette i bruk. Arabiske delegasjoner har vært på besøk i kontorene på Forus i Stavanger, for å se om dette kan sikre en mer miljøvennlig vannforsyning i noen av de største byene rundt Det arabiske hav og Rødehavet.

Men tilbake til utgangspunktet. Rett før jul i 2002 jobbet både Helge Lunde og Dave Pinchin i Apply Sørco.

Helge Lunde og Torbjørn Hegdal(t.h.) i Seabox Foto: Tormod Haugstad

Lunde forteller:

– Pinchin fortalte at han trodde han hadde en god idé for subsea vannrensing. Vi hadde allerede diverse andre patenter som vi jobbet med, men den jula ble det mye jobb for å skrive dette nye patentet.

Etterhvert stiftet de selskapet Seabox, og fortsatte utviklingen. I dag jobber Lunde som administrerende direktør og Pinchin som teknologidirektør i selskapet. I 2015 fikk de større økonomiske muskler da National Oilwell Varco(NOV) kjøpte dem opp.

Fikk pris i Houston

I mai kunne NOVs norske teknologidirektør, Hege Kverneland, motta prisen «Spotlight on Technology Award» under verdens største oljemesse, OTC, i Houston:

– Dette er en utrolig spennende teknologi. Og den er en viktig del av vår satsing på subsea systemer, sa Kverneland til Teknisk Ukeblad da hun mottok prisen.

Og nå er altså den første enheten i bruk av ConocoPhillips på Ekofisk - det første feltet som kom i produksjon i Nordsjøen.

– Vi installerte systemet i månedsskiftet august-september og startet testen 14. september. Vi understreker at dette er et forskningsprosjekt hvor vi vil teste teknologien og rensekvaliteten under de litt tøffere vær- og strømforholdene som eksisterer i Ekofisk-området, sier Isaksen.

Sammen med Equinor og flere andre oljeselskaper har ConocoPhillips vært med i et JIP-prosjekt for å ferdigstille teknologien. 

Ifølge Isaksen, virvles det opp sedimenter gjennom vinterhalvåret på Ekofisk.

– Vi må være sikre på at dette ikke påvirker injektivitet i brønnene. Vi løfter vannet opp til riggen West Linus som borer på Ekofisk-feltet. Undervannsenheten Seabox produserer ca. 40 000 fat vann i døgnet, og dette er den første virkelige testen offshore. Men vi skal teste den gjennom vintersesongen for å få et representativt bilde under ulike værforhold. Deretter vil vi evaluere muligheter for Ekofisk-området på lang sikt, sier Isaksen.

I Ekofisk-området har ConocoPhillips to plattformer for vannbehandling og injeksjon. Disse har vært i drift siden henholdsvis 1987 og 2000. Etter flere store oppgraderinger på Norges første felt for oljeproduksjon er vanninjeksjonsbehovet under kontinuerlig evaluering.

Ifølge Isaksen kreves det en vanninjeksjon i overkant av 400 000 fat i døgnet for å opprettholde oljeutvinning med vanninjeksjon.

Miljøvennlig

– Vi ønsker å se på om det er billigere måter å levere dette vannet på og Seabox kan være et alternativ til dette, sier Isaksen.

Kurt Fredheim som leder operasjonene på Ekofisk, sier at teknologien ser ut til å fungere og at den tekniske prosessen med å produsere vann er mye enklere med Seabox enn med en topside-løsning.

– Vi sparer vekt og plass, og slipper bruk av kjemikalier, men det er først etter et års drift vi kan svare på om regulariteten er god nok. Foreløpig er dette spennende teknologi under utvikling, og det er spennende å være først ute med å teste det, sier Fredheim til TU.

Internasjonalt er det stor interesse for rensesystemet, ifølge forretningsutvikler i Seabox, Torbjørn Hegdal. Han har de siste seks årene besøkt potensielle kunder i flere verdensdeler.

Hovedårsaken er at vannrensing på havbunnen reduserer kostnadene og sparer miljøet for utslipp av CO2 og kjemikalier, samt at det er helautomatisk og kan styres både fra land og plattform.

Les også: – Poenget er ikke å fjerne menneskene, men å la maskiner gjøre oppgavene som de kan bedre

Ingen begrensninger

Norwegian Tech Award

Årlig pris som deles ut i regi av Teknisk Ukeblad.

Kriterier: Skal representere en god ingeniørmessig løsning eller gjennombrudd på et teknologisk eller samfunnsmessig problem.

Vinner kåres i en kombinasjon av leseravstemning på tu.no og en fagjury.

Vinneren offentliggjøres og prisen deles ut på Oslo Militære Samfund 28. november.

Juryen:
Trond Markussen, Nito (juryleder)
Lise Lyngsnes Randeberg, Tekna
Sverre Gotaas, Herøya Industripark
Anne Kjersti Fahlvik, Norges forskningsråd
Daniel Ras-Vidal, Abelia
Mette Vågnes Eriksen, Polyteknisk Forening
Katrine Vinnes, Norsk Industri
Jan M. Moberg, TU

Seabox-modulen måler 8x8x8 meter og står i en bunnstruktur som dekker 13x13 meter. På toppen av selve modulen står en vannbehandlingsboks som er 2x2x8 meter. 

– Det fantastiske med havbunnen er at det ikke finnes noen vekt- eller volumbegrensninger. Skulle vi plassert Seabox-modulen på en plattform, ville den gitt ca. 550 tonn i ekstra vekt og tatt stor plass. På sjøbunnen kan du tenke helt annerledes – der handler det kun om pålitelighet og levetid, sier gründer Helge Lunde.

I dag foregår praktisk talt all vanninjeksjon fra plattformer. Et stort og tungt anlegg sørger for at sjøvannet går gjennom et rensesystem – ofte med tilførsel av kjemikalier for å øke utvinningen. Dette krever mye energi.

I de aller fleste store reservoarene på norsk sokkel må oljeselskapene bore egne brønner for vanninjeksjon for å opprettholde trykket. Vannet erstatter produsert olje og fortrenger oljen inn mot produksjonsbrønnene. Vanninjeksjon er den absolutt viktigste årsaken til at feltene i Nordsjøen har høy utvinningsgrad. I en sen fase av et felts levetid kan det etter hvert produseres mer vann enn olje.

En slik lang brønn for vanninjeksjon kan fort koste flere hundre millioner kroner å bore.

En rørledning med 300 bars trykk koster også mye. En tommelfingerregel går ut på at bare 7-18 prosent av oljen kommer ut ved egen hjelp i Nordsjøen, men utvinningen kan mer enn dobles med bruk av vann for å opprettholde trykk og dytte oljen mot produksjonsbrønnene. Seabox-teknologien vil redusere behovet for antall injektorer fra en plattform og gi muligheter for å øke antall produsenter.

Uavhengig vurdering:

Spesialrådgiver Anders Steensen, leder Demo 2000-programmet i Norges forskningsråd: 

«Seabox har fått støtte fra Forskningsrådet gjennom hele utviklingsløpet. Det startet med en studie under PETROMAKS programmet, og siden har de enkelte elementene blitt pilotert gjennom DEMO 2000 programmet. Formålet med hele systemet er å rense sjøvann for salt og sulfater slik at det kan brukes til injeksjon for økt utvinning av olje. Behandlet sjøvann vil forhindre at det dannes avleiringer i reservoaret som kan redusere oljeproduksjonen. Systemet består av en elektrolyseenhet og en membran for å rense sjøvannet. Normalt gjøres dette på dekk, men det er et stort og tungt utstyr som øker kostnadene på grunn av vekten. Ved å plassere dette på havbunnen har en nesten uendelig med areal å ta av.

Etter å ha testet dette sammen viser det seg av avsaltingen er langt bedre enn forventet ved at vannet som kommer ut, er på drikkevannsnivå. Derfor den store interessen fra Midt-Østen. Samt andre områder hvor det er stort behov for vann. Totalsystemet er nå under testing for å kunne brukes ved nye feltutviklinger på norsk sokkel

Kan bli drikkevann

Torbjørn Hegdal som jobber med forretningsutviklingen, kan fortelle at Seabox nå jobber med å ferdigstille de øvrige rense-enhetene i systemet Swit.

– Seabox er den første enheten som desinfiserer vannet og fjerner det meste av partiklene. 

Økonomi

  • Totalt har Seabox mottatt ca. 150 millioner kroner fra forskningsmidler og oljeselskaper for å utvikle teknologien.
  • Tilsvarende har National Oilwell Varco som eier bidratt med ca. 150 millioner kroner i løpet av de siste to årene.

Vannbehandlingsboksen er åpen til sjø og vannet pumpes gjennom 9 egenutviklete elektroklorineringsceller. Slik fylles boksen med vann hvor klor er dosert inn gjennom elektrolyse. I boksen får kloren tid til å virke en til to timer før vannet igjen forlater boksen. På denne måten klarer anlegget også å fjerne uorganisk materiale uten bruk av filter ned til ca 10 mikron, det vil si 10µ som er lik 0,010 millimeter.

Deretter går vannet gjennom en patentert hydroksylradikalgenerator.

– Denne tar knekken på det som måtte være igjen av bakterier og i tillegg dekomponerer organisk materiale. Vannet er da tilnærmet helt sterilt. Vi har også en ultrafiltreringsmodul som i praksis renser vannet helt for partikler og som brukes ved behov. Da kan vi få en absolutt filtrering på 0,1 mikron. Vi bruker denne ultrafilteringsmodulen oppstrøms for å sikre optimal levetid på membranene som endrer kjemien på sjøvannet, forklarer Helge Lunde.

Ved å kjøre helt rent vann gjennom membranene, fritt for partikler, slipper man problemer med syrevask og fjerning av biofilm fra membranene noe som representerer store vedlikeholdskostnader på dagens plattformer.

– På noen felt, som f.eks. på Heidrun, har vannet i reservoaret en sammensetning som kan gi utfelling av mineraler når sjøvann injiseres, slik at brønner og porer i reservoaret tettes. Med Swit-teknologi og nanomembraner fjernes sulfat fra sjøvannet for å unngå dette problemet. Mange oljeselskaper ønsker nettopp denne vannkvaliteten, sier Torbjørn Hegdal.

Slipper vedlikehold

Dette systemet settes nå sammen for å klargjøres til en test i Fognafjorden rett over nyttår. En konsepttest av teknologien er tidligere gjort i Oslofjorden i samarbeid med Norsk institutt for vannforskning.

Bildet viser den nye ultrafiltreringsenheten som Seabox nå har satt sammen for seks måneders test i Fognafjorden. Foto: Seabox

– Oljeselskapene er ekstremt interessert i dette systemet fordi det kan spare dem for store kostnader ved å slippe vannbehandling med dyre kjemikalier topside. En annen stor fordel er at man slipper hyppig vedlikehold. Vi beregner at en Seabox kan brukes i fire år og Swit-systemet i to og et halvt år før vedlikehold må utføres, sier Hegdal.

Fordi systemet er svært strømeffektivt med et forbruk på 1-5 KW per Seabox sier det seg selv at karbonavtrykket er langt mindre enn for vannbehandling topside. 

Torbjørn Hegdal har fått henvendelser om Seabox- og Swit-teknologien fra Riyadh og andre byer.

– De er helt avhengig av å desalinisere sjøvann og har store vannfabrikker med et enormt kraftbehov. Produksjon av nok drikkevann er i ferd med å  bli en kjempeutfordring mange steder i verden. Vi har derfor sett på design av et system som kan bidra til å forsyne drikkevann i disse områdene, sier Hegdal.

Kandidater:

  1. Airthings
  2. Griff Aviation
  3. Nel
  4. NSM/Kongsberg Defence & Aerospace
  5. Seabox (denne artikkelen)
  6. Zivid

Kommentarer (6)

Kommentarer (6)

Eksklusivt for digitale abonnenter

På forsiden nå