Portefølje Naturvitenskap og teknologi ikon

The research system

Portefølje Humaniora og samfunnsvitenskap ikon

Ground-breaking research

Portefølje Samisk ikon

Sámi society and culture

Portefølje Demokrati, styring og fornyelse ikon

Democracy and global development

Portefølje Velferd, kultur og samfunn ikon

Welfare, culture and society

Portefølje Helse ikon

Health

Portefølje Klima- og polarforskning ikon

Climate and environment

Portefølje Landbasert mat, miljø og bioressurser ikon

Land-based food, the environment and bioresources

Portefølje Energi, transport og lavutslipp ikon

Energy and transport

Portefølje Muliggjørende teknologier ikon

Enabling technologies

Portefølje Industri og tjenestenæringer ikon

Innovation

LTP Climate, environment and environmentally friendly energy

Climate and loss of natural diversity

Internationalization

Societal security and civil preparedness

Renewal in the public sector

Velferdstjenester

Frontpage Image

Marine icon

Petroleum og mineraler

LTP Hav ikon

Oceans and coastal areas

LTP2 Muliggjørende og industrielle teknologier ikon

Enabling and industrial technologies

Trust and community

Professional environment

High quality and accessibility

LTP Climate

Strengthened competitiveness and innovation capacity

LPT Health

 An innovative business community

LTP3 Helse

Portefolje Petroleum Ikon

Portefølje Hav ikon

Portefølje Utdanning og kompetanse ikon

Portefølje Global utvikling og internasjonale relasjoner ikon

Portefølje Livsvitenskap ikon

LTP2 Styrket konkurransekraft og innovasjonsevne ikon

LTP2 Utvikle fagmiljøer av fremragende kvalitet

LTP2 Samfunnssikkerhet og samhørighet ikon

LTP2 Fornyelse i offentlig sektor ikon

LTP2 Klima, miljø og miljøvennlig energi ikon

Forsidebilde optimalisert

project-bank-technical

Et innovativt næringsliv ikon

Muliggjørende teknologier bakgrunn

Marin bakgrunnsbilde

Marin ikon

Forsidebilde

Statistics

Prosjektbanken presenterer statistikk og informasjon om prosjekter med finansiering fra Forskningsrådet fra 2004. Statistikken er fordelt på blant annet tema, år, geografi og organisasjon. Prosjektbanken gir også detaljert informasjon om de enkelte prosjektene.

...or see the summary and other information about the projects you have selected

Portfolios

En god beskrivelse av denne siden for søkemotoroptimalisering

Forside

How the grants are distributed between organisations, counties, subject areas etc....

Here are some examples of searches you can perform in the Project Databank

All long term plan objectives

About Text Queries

No thematic area or topic related to the project

has received funding in the programme period

No popular science description is available

have received funding in the programme period

The project with project number {{project number}} was not found

Technical description

Woops, something went wrong. Please refresh the page. If the error persists, please contact us.

We could not find what you were looking for

See statistics related to this LTP objective

See projects related to this LTP objective

related to this LTP objective have received grants

has been granted to projects related to this LTP objective

has been granted to projects related to this portfolio

related to this portfolio have received grants

About Prosjektbanken

2016

2017

2018

2019

2008

2009

Kunnskapsdepartement

Nærings- og fiskerid

Samferdselsdeparteme

Energidepartementet

Klima- og miljødepar

Landbruks- og matdep

Diverse

Olje- og energidepar

Ukjent

Teknologi

Trøndelag - Trööndelage

Oslo

LTP3 Styrket konkurransekraft og innovasjonsevne

LTP3 Et kunnskapsintensivt næringsliv i hele landet

LTP3 Høy kvalitet og tilgjengelighet

LTP3 Fagmiljøer og talenter

LTP3 Klima, miljø og energi

LTP3 Miljøvennlig energi og lavutslippsløsninger

LTP3 Muliggjørende og industrielle teknologier

LTP3 Nano-, bioteknologi og teknologikonvergens

Instituttsektor

Næringsliv

Portefølje Energi og transport

Portefølje Forskningssystemet

Portefølje Banebrytende forskning

Portefølje Innovasjon

Portefølje Muliggjørende teknologier

Programmer

Sverige

Østerrike

Kompetanse- og samarbeidsprosjekt

Innovasjonsprosjekt

Politikk- og forvaltningsområder

Naturmangfold og miljø

Bransjer og næringer

Internasjonalisering

Energi

Miljøteknologi

Anvendt forskning

Grunnforskning

Klimarelevant forskning

Globale utfordringer

Nanoteknologi/avanserte materialer

Miljøvennlig energi

From the SEA to the SOLution. An integrative assessment of marine pollution in a changing Arctic

Marine chemical pollution poses known threats to human health and to biodiversity, ecosystem and societal services. The Arctic is a major sink of global mercury (Hg) pollution. Arctic sediments, sea and glacial ice constitute vast Hg reservoirs. Recent studies raise concerns about their increasing role as local Hg sources. In a rapidly warming Arctic, the consequences of potentially increased environmental Hg on marine biota remain unknown. The objective of SEASOL is to identify the pathway(s) of Hg bioaccumulation in marine food webs of the High Arctic Kongsfjorden (Svalbard). This changing glacial fjord is recognised as a ‘natural laboratory’ of climate change in the Arctic. The fellow’s earlier research has shown the sole measurement of Hg levels as insufficient to connect biotic Hg dynamics to environmental change, whereas the analysis of Hg stable isotopes proved to be a promising tool for source discrimination and biotic transfer. SEASOL will build on the novel application of stable isotope analysis to identify the sources of Hg within the fjord system and the pathways to Hg accumulation within sentinel marine species. On the short-term, the study will provide fundamental knowledge to help understand how emerging sources of Hg from rapid environmental change will impact Arctic marine predators. On the long-term, SEASOL will contribute to the development of early-warning, adaptive management strategies, including modelling, for mitigating the cumulative impact of pollutants and climate change on Arctic marine species. This multidisciplinary approach and the central position of the host institution (Norwegian Polar Institute) in the field of Polar Research will equip the Fellow with a broad set of new skills and lay the foundation for building her specific niche as a future leader in marine pollution science.

The Arctic region is witnessing more frequent shipping accidents than ever which require accurate search and rescue operations. The existing communication systems use drones with radio frequency (RF) technology, which has limited bandwidth and cannot offer 4G/5G connectivity due to harsh weather constraints. It further limits the capacity of drones and affects the resolution of images and videos. The current research proposes to design free space optical communication (FSOC) link-based drones that can enhance connectivity between multiple drones and rescue ships as well as the capacity of drones to produce high resolution images and videos. The proposed FSOC-based drones can provide highspeed connectivity than the existing RF technology. The research will collect atmospheric turbulences data from the Arctic region and use it for designing the FSOC link. Furthermore, to enhance the capacity of FSOC-based drones, the research will design advanced multiplexing schemes (Mode Division Multiplexing and Orthogonal Code Division Multiple Access) and to ensure link stability, omnidirectional receiver will be designed. The research will further evaluate the performance of proposed FSOC link under the impact of various atmospheric turbulences. The expected outcomes of this research will lead to the optimisation of FSOC-based drones in expanding search areas and improving communication systems for SAR operations in the Arctic region.

Optimization of Free Space Optical Communication Link based Drones for Search and Rescue Operations in the Arctic Region

Sjøisen i Arktis har minket drastisk de siste tiårene, og Polhavet forventes å være isfritt om sommeren mot slutten av århundret. Denne nedgangen har utsatt store havområder for vind, noe som har resultert i at det oftere dannes store bølger i Polhavet. Disse bølgene kan forplante seg over flere titalls til hundrevis av kilometer i sjøisen, knekke den og akselerere smeltingen. Disse fysiske prosessene – bølger som knekker sjøis og effekten dette har på sjøissmelting og vekst – mangler i modellene vi bruker for å forutsi klimautviklingen. Dette bidrar til store usikkerheter i klimamodeller. Effekten av bølger på sjøisen er heller ikke tatt med i prognoser for havets og sjøisens forhold, som brukes av skip som opererer i islagte farvann. I ForWArd ønsker vi å vurdere bølgenes innvirkning på sjøisens utvikling i det stadig røffere Polhavet. I dette arbeidet brukes en svært avansert modell som inkluderer sjøis, hav, bølger og deres interaksjoner. Vi skal først vurdere hvor godt den representerer forholdene i Polhavet sammenlignet med de få tilgjengelige observasjonene. Vi vil så bruke modellen til å undersøke hvordan bølgehøyden og arealet av ødelagt sjøis har utviklet seg de siste tre tiårene. Deretter vil vi kombinere modellen vår med forholdene i det fremtidige Polhavet gitt av klimafremskrivninger, for å undersøke hvordan betydningen av interaksjoner mellom bølger og is vil utvikle seg ettersom sjøis avtar i det 21. århundre. Vår modells estimering av "bølgepåvirkningen" vil tillate polarvitenskapsmiljøet å vurdere hvor usikre deres klimaspådommer uten bølger er. Til syvende og sist vil våre modellresultater og utviklinger legge grunnlaget for å legge til bølgeeffekter i hav- og sjøisvarsler i Arktis. Dette vil gjøre varslene mer nøyaktige og bidra til sikkerheten for menneskelig aktivitet i denne regionen.

Arctic sea ice decline under climate change has allowed waves to form and grow more easily in the Arctic Ocean. These waves propagate into the sea ice over tens to hundreds of kilometres, fragmenting it into small floes. This area of broken ice, known as the Marginal Ice Zone (MIZ), is a highly complex region where many interactions occur between the ocean, sea ice, and atmosphere. The action of waves strongly affects these interactions, with rapid feedbacks on the sea ice. However, climate models do not account for these wave-ice interaction processes, which likely contributes to the strong biases in their estimation of modelled sea ice extent and volume and their inability to capture short-term sea ice extent variability. Given the lack of observations available, numerical models remain the best way to estimate how wave-ice interaction processes can impact Arctic sea ice, but most wave-ice coupled models are still prototypes. In ForWArd, we will use one of the most advanced of these models to assess this impact in the context of climate change. To this aim, we will use the latest observations to calibrate the modelled wave-affected area and produce a 30-year-long hindcast of the MIZ extent evolution to analyse how it responded to larger wave height, delayed refreezing, and thinner ice. Then, we will assess the relative importance of the wave-ice interactions suspected to affect sea ice in the MIZ using well-documented events. Finally, we will estimate how waves will contribute to sea ice extent and volume variability in the coming decades, as large areas of open water will remain open until late in the autumn. The flexibility of our setup will allow us to test the sensitivity of our results to model resolution and assumptions, giving invaluable insights into the biases induced by misrepresenting wave-ice interactions. ForWArd will also pave the way for the integration of wave effects in sea ice forecasts, a requirement for safer operations in ice-infested waters.

Forecasting Wave impact as Arctic sea ice declines

Sustainable cultivation of polychaetes as feed in aquaculture

Inline measurement of PVT and thermophysical properties of drilling fluids

I Norge har det vært en økende trend til å benytte regnbueørret (Oncorhynchus mykiss) i oppdrett på grunn av dens raske vekst og toleranse for et bredt spekter av miljøforhold. I dag utgjør regnbueørret 5 % av den årlige produksjon av laksefisk i Norge. Produksjonen har økt med 14 % det siste tiåret, dvs. fra 14453 til 85233 tonn, noe som gjør regnbueørret til den nest mest produserte arten etter atlantisk laks. Til tross for den store interessen er oppdrett av regnbueørret begrenset på grunn av ulike produksjonsutfordringer. Næringen er bl.a avhengig av sesongbasert rognproduksjon. En utfordring er redusert tilgang på rogn i perioden fra juni til oktober, hvilket resulterer i en 5-måneders periode uten tilgang på stor settefisk, fra mars til juni året etter. Videre er forståelsen av hvordan ulike miljøfaktorer initierer og påvirker utviklingen av sjøvannstoleranse dårlig dokumentert. Bl.a. er overføring til sjøvann basert på kroppsstørrelse i stedet for osmoregulatorisk kapasitet. Av den grunn kan settefisken møte ulike helse og velferds utfordringer etter overføring til sjøvann, noe som kan forklare økende dødelighet (rundt 10 %) og høy forekomst av taper fisk (rundt 10 %) i sjøanleggene. Denne utfordringen påfører oppdrettere betydelige økonomiske tap og representerer et velferdsproblem.
I Sande-prosjektet har vi som mål å utvikle nye produksjonsprotokoller for regnbueørret, fra rogn til stor settefisk, basert på optimalisert temperatur, lysrytme og vannkvalitet. En kritisk faktor i prosjektet vil være testing og validering av nye oppdrettsprosedyrer for å kontrollere fiskevekst og utviklingshastighet for å forlenge eller forkorte smoltproduksjonsperioden og tidspunkt for utsetting til sjø. I tillegg vil vi utvikle nye verktøy og analyser for å vurdere smoltkvalitet og tidspunkt for smoltvindu. Denne kunnskapen vil utgjøre en ny biologisk protokoll som tar sikte på å forbedre produksjonen av settefisk av regnbueørret, og som kan leveres til sjøanlegg hele året.

Idéen bak dette prosjektet er å utvikle en sesong uavhengig protokoll (Best Management Practice, BMP) for regnbueørret, fra befruktet rogn til leveringsklar smolt (settefisk), basert på optimalisert temperatur, lysrytme kontroll og styrt vannkvalitet (CO2 nivå), herunder kartlegge konsekvenser på fiskens ytelse, fysiologi, helse og produksjonstid. 
Prosjektet vil innbefatte tre feltforsøk som gjennomføres hos Sande Settefisk. I første forsøk vil effekt av temperatur på tilvekst, helse og kvalitetsutvikling hos regnbueørret i RAS bli kartlagt. Ett sentralt spørsmål vil være; Hvor mye kan vi endre produksjonstiden til ørret i settefiskfasen i vekstintervallet 20 til 400 gr gitt at snitt-temperaturen endres fra 12 til 8?C.  Dette spørsmålet er viktig da en forsinkelse kan benyttes til å dekke perioder hvor oppdretter står uten settefisk som følge av underskudd på egg om våren. Videre vil vi kartlegge hva som er optimalt lysregime under styrt smoltutvikling, herunder gir best smoltkvalitet. Avslutningsvis vil vi undersøke sammenheng mellom variasjon i vannkvalitet (CO2 nivå) på velferd, tilvekst, helse og kvalitet hos regnbueørret. En viktig del av utviklingsarbeidet vil være teste og validere en nyutviklet analyse for vurdering av smoltkvalitet hos regnbueørret (1. Innovasjon). Basert på positive funn og en integrert tolkning av samspillet mellom biologi, drift og vannmiljø, vil vi foreslå analysemetoder og strategier som bedrer fiskens kvalitet og tilvekstpotensial. Kunnskapen vil sammenfattes i en ny biologisk protokoll (BMP, 2. Innovasjon) for optimal sesonguavhengig produksjon av høykvalitets regnbueørret.  I sum vil prosjektet bidra til å sikre en jevn tilgang på settefisk som kan overføres til sjø hele året, og derav styrke oppdrett av regnbueørret i ett bærekraftig fremtidsrettet perspektiv.

Sesonguavhengig produksjon av regnbueørret

Flytende hydrogen (LH2) er en energibærer som i fremtiden kan bli et lav-karbon alternativ til flytende naturgass (LNG) for global transport av energi. Et nytt tank konsept for storskala transport av flytende hydrogen ombord på skip har blitt utviklet av Moss Maritime i samarbeid med SINTEF Energy og SINTEF Industri. Hydrogenmarkedet er i rask utvikling og for å kunne tilby et kommersielt attraktivt konsept for storskala transport og lagring av flytende hydrogen er det ansett som nødvendig å bygge en prototyp  tank for å demonstrere teknologien og konseptet.

I dette prosjektet vil Moss Maritime, i samarbeid med SINTEF Energy, videreutvikle konseptet for lagring og transport av flytende hydrogen til å bli et fleksibelt konsept som også kan skaleres ned til medium og små tanker. Ambisjonen er å utvikle en prototyp tank som er designet for lagring av flytende hydrogen under atmosfærisk trykk, men som også tåler driftstrykk opp mot 8 bar. Dette gjøres for å kunne tilby et fleksibelt konsept som kan benyttes innenfor flere bruksområder, eksempelvis som en drivstoff-tank for skip med fremdriftssystem som bruker hydrogen som drivstoff.

Både tankstrukturen og isolasjonsmaterialer vil bli verifisert og analysert ved omfattende bruk av avanserte numeriske modeller og beregningsverktøy. Likevel vil det være et behov for å kunne demonstrere at teknologien fungerer som den skal ved å bygge en test tank. Derfor er en viktig del av prosjektet også å utvikle et testprogram og testprosedyrer som er tenkt brukt for å demonstrere teknologien i praksis. Det inneværende prosjektet omfatter ikke bygging og testing av prototype tanken, men det skal etableres et budsjett og planer for bygging, transport og testing av en slik tank, som da vil være basis for neste fase av prosjektet som vil ha fokus på bygging og testing av en hydrogentank.

Liquefied hydrogen (LH2) is a promising low-carbon alternative to liquefied natural gas (LNG) for global transport of energy with high energy density and a large degree of flexibility. Ship transport is necessary to realise large-scale LH2 value chains, but no full-scale LH2 carrier ships currently exist. 

Today, about 20% of the global LNG fleet relies on the spherical LNG tank concept from the Norwegian technology company Moss Maritime (MOSS). This tank design has an excellent track record of failure-free operation and has proven to maintain full integrity over their lifetime. MOSS seeks to adapt this concept to transport of LH2 and use its unique position in the LNG market to provide designs for large-scale LH2 carrier ships.

A novel tank concept for large-scale ship transport (~160,000 m3) has successfully been developed to TRL 4 by MOSS, SINTEF Energy Research and SINTEF Industry in the IPN project HyLaSST (RCN grant agreement no: 321591). The FLH2YT project will pave the way for a system prototype demonstration tank (TRL 6). Structural and thermal assessment of the demonstration tank will be conducted, along with the development of a testing scope for the demonstration tank. Preparations for construction of the demonstration tank, including detailed design documentation and cost analysis will be made. The demonstration-scale tank will be designed to hold up to 8 bar pressure and may form the basis for a new product: A flexible, multi-purpose, medium-scale LH2 storage solution.

Flexible Liquid HYdrogen Tank

Maritim- og offshoreindustrien har etterlyst en mer strukturert metode, som utnytter dagens teknologiske potensial, for å registrere og få tilgang til informasjon om fartøyets skrogtilstand. Utviklingen av en digital tvilling for vurdering av fartøyets skrogtilstand er et svar på dette som har flere fordeler.

Tidligere forskningsresultater har vist at droner tillater trygge,  automatiserte og fleksible fjerninspeksjoner. For å gi droneinspeksjoner en ekstra fordel, bør teknologi for å utføre droneinspeksjon mens fartøyet seiler, og muligheten til å automatisk gjøre tykkelsesmålinger, utvikles. Registrering av inspeksjonsdata fra droner til en digital tvilling er et naturlig neste steg. Gitt tilstrekkelig kvalitet på drone-innsamlede data, i tillegg til effektiv registrering av menneskelig innsamlede data, kan både menneskelige og dronebaserte inspeksjoner gi data til en digital tvilling og komplementere hverandre. Dette kan muliggjøre en mer effektiv overvåkning av skrogtilstand og redusere antall ganger mennesker utsettes for farene ved inspeksjon av trange/innestengte rom.

Ved å samle inn relevante skrogdata er det et potensial for å utnytte historisk informasjon fra en mengde fartøyer til å lage en statistisk modell for å forutsi skrogtilstanden. Dette kan tillate estimering av skrogets tilstand basert på operasjonelle forhold et fartøy har vært utsatt for. I kombinasjon med konstruksjonsmodeller kan dette også brukes til å automatisk lage skroginspeksjonsplaner som prioriterer områder med økt risiko for å ha feil.

Prosjektet ledes av DNV, et ledende klassifikasjonsselskap, i samarbeid med rederiene Altera Infrastructure og Klaveness, som er henholdsvis oljetanker- og lasteskipsoperatører i dette prosjektet, ScoutDI, en inspeksjonsdrone-leverandør, og NTNU gjennom Autonomous Robots Lab ved avdeling for kybernetikk.

The project will develop the concept of a digital twin of the hull condition for assessing the structural integrity and compliance of the physical hull. The digital twin is kept up to date with the physical hull over its lifetime by frequently collecting large amounts of data, in non-intrusive ways that do not interrupt business operations. This enables continuous monitoring and compliance assessment. Autonomous drones collect the data instead of humans to improve personnel safety. Automated damage detection and coating breakdown assessment assists the human expert, leading to improved quality of the structural integrity assessment. The project will enable digital twin-based surveys as industrial standard and realize economic and safety benefits as well as reducing environmental footprint due to reduced need for travels. 

The innovation will lead to improved quality and safety of vessel inspection services, in particular: 
1. Hull condition assessment and continuous compliance decision in a 3D digital twin, a multi-data digital representation of the physical hull based on data such as high-precision point clouds, videos, AIS and weather data. The digital twin also holds location-tagged thickness measurements, history of damages and repairs, and data of sister vessels. 
2. High coverage, high-quality, location-tagged data of the hull compartment, collected frequently by autonomous/automated drones with semantic knowledge of the physical structure. Automated data collection ensures standardized data which improves comparison with historical data. Drone-based collection during sailing or between discharge and loading of cargo causes minimal interruption of business operations. 
3. Automated damage detection in point clouds and videos, automated damage probability predictions based on data in the digital twin, and an automatically generated targeted inspection plan for the drones as well when physical inspections are deemed necessary.

Assessment of ship hull Integrity based on a Digital Twin

Trådløs kommunikasjonsrevolusjon i maritim industri

Scandinavian Reach Technologies leder et banebrytende prosjekt for trådløs kommunikasjon i stålkonstruksjoner, som skip. ScanReach fokuserer på å forbedre sitt produkt for trådløs tilkobling om bord (OWC) for å møte de økende kravene fra den maritime industrien, offshore og havvindindustrien, som raskt går over til digitale og IoT-baserte operasjoner for forbedret effektivitet, sikkerhet og motstandsdyktighet.

Innovativ teknologi: Teknologien er designet for å muliggjøre trådløs kommunikasjon i stål-dominerte miljøer, en kjent utfordring i den maritime sektoren. Denne teknologien baserer seg på lavenergi-radio meshnettverksnoder som muilggjør trådløs datatransport gjennom skip, og baner vei for diverse IoT-applikasjoner som sporing av personell og eiendeler, og integrering av miljøsensorer. Med en industri som beveger seg mot digitale tvillinger, maskinlæring og overvåking av energiforbruk i sanntid, utvikler selskapet neste generasjon av avanserte kommunikasjonsnoder. Disse nodene er ment å håndtere større mengder trådløse data, noe som gjør dem passende for de høyteknologiske kravene til moderne skipsfart.

Fordeler over tradisjonelle systemer: Denne innovasjonen skiller seg ut fra tradisjonelle trådløse løsninger som ofte sliter i tette stålrike skipmiljøer og bruk av kabler. Den fjerner behovet for omfattende og kostbar kabling, noe som fører til en forenklet infrastruktur, enklere installasjon og lavere vedlikeholdskostnader.

Fokus på forskning og utvikling: F&U-arbeidet er fokusert på å utvikle et effektivt og pålitelig trådløst system for maritime industrier. Dette inkluderer å identifisere brukbare frekvenser og protokoller for robust kommunikasjon i ståltunge miljøer, og designe kompakt, energieffektivt utstyr. Prosjektet innebærer en kombinasjon av litteraturgjennomgang, datamodellering, eksperimentell prototyping og felttesting.

This project strives to advance wireless communication in large steel structures, such as ships, improving our existing Onboard Wireless Connectivity (OWC) product. This enhancement will bolster Scandinavian Reach Technologies AS market presence and relevance in the competitive shipping industry. The primary need for this innovation arises from the maritime, offshore, and sea wind industries. These industries are transitioning towards digital and IoT-based operational models for efficiency, safety, and resilience. 

Scandinavian Reach Technologies is at the forefront of addressing this need. Its revolutionary technology enables efficient wireless communication within confined steel environments. It eliminates the need for costly and complex cabling based on an innovative, low-power radio mesh networking node that allows wireless data transport to the gateway/edge computer throughout the mesh network. This technology paves the way for various IoT applications, such as tracking personnel and assets, collecting environmental sensor readings, and integrating other third-party sensors.
 
While the company's current mesh nodes are designed for simple sensor data and limited data volumes, the emerging ambitions for Digital Twins, Machine Learning models, and Real-time Energy Consumption monitoring in the industry have created a demand for high-volume wireless data transport to an internet endpoint. To meet this demand, Scandinavian Reach Technologies AS is dedicated to developing next-generation communication nodes capable of handling large amounts of wireless data in complex steel environments to replace signal cabling entirely.

SteelWave High Volume Wireless Communication Platform for Steel Environments (HWC-SE)

Utslipp av miljøgifter i Arktis er lave, men høye konsentrasjoner av persistente organiske miljøgifter (POP) og kvikksølv (Hg) er registrert i arktiske sjøfugler i hekkesesongen. Miljøgifter transporteres over store avstander fra mer sørlige områder til Arktis med elver, hav- og luftstrømmer hvor de avsettes på havis og isbreer i arktiske habitater. Smelting av havis og isbreer har økt over tid med klimaendringer, som også frigjør miljøgifter i Arktis.
Sjøfugler er utsatt for miljøgifter i hekkesesongen i Arktis, med negative effekter på reproduksjon og atferd. Sjøfugler er også trekkende arter som overvintrer i sørlige havområder, hvor de blir mer utsatt for miljøgifter enn om sommeren. Langtidseffektene av både sommer- og vinterforurensning på sjøfuglenes overlevelse og reproduksjon er fortsatt lite studert. Vi tar sikte på å fylle dette kunnskapshullet for å bedre håndtere risikoen for langsiktige og akutte effekter av miljøgifter på sårbare arktiske fuglearter. Vårt arbeid vil være viktig for bevaring av sjøfugler.
Vi vil studere tre sjøfuglarter som hekker i Kongsfjorden på Svalbard, men lever av ulike typer byttedyr og overvintrer i ulike regioner som påvirker deres eksponering for miljøgifter. De tre studieartene er ærfugl (Somateria mollissima), tyvjo (Stercorarius parasiticus) og storjo (S. skua). Disse artene har vært overvåket for miljøgifter i 14-16 år i Kongsfjorden, og vi planlegger ytterligere feltarbeid. For analyser av miljøgifter vil vi samarbeide med eksperter fra laboratoriet LIENSs ved Universitetet i La Rochelle (Frankrike), ARCTOX-nettverket og NILU. Vinterområdene vil bli studert i samarbeid med SEATRACK-programmet. ACCUMULATION skal kombinere moderne verktøy innen sporing av fugletrekk, økotoksikologi (miljøgifter og økologi) og demografi (reproduksjon og overlevelse).

The Arctic has become a sink for pollutants like Persistent Organic Pollutants (POPs) and mercury (Hg), exacerbated by climate change. As POPs and Hg increase in individuals (i.e., bioaccumulation) and into marine food chains (i.e. biomagnification), top-predators like seabirds present some of the highest wildlife concentrations, making them particularly sensitive to the pollutants toxicity. The long-term effects of contaminants on Arctic seabird population dynamics are still scarcely explored but the few studies found that those pollutants had deleterious effects on adult survival or breeding success for the most contaminated species. However, those studied focused on breeding period contamination only, that just represent a part of their annual cycle. With this project, we aim to study the influence of seasonal (i.e., breeding and non-breeding period) and spatial variations in distribution and contamination by POPs and Hg on population dynamics of Arctic seabirds. More specifically, we will study the influence on the population survival of 1/ long-term contaminant exposure during breeding periods and the relationship with climate change, 2/ non-breeding distribution and long-term contaminant exposure. To do so, we will study common eiders (Somateria mollissima), Arctic- (Stercorarius parasiticus) and great skuas (S. skua) breeding sympatrically at Kongsfjorden (Svalbard), where they have been monitored for ~17 years. Ultimately, this research will be essential to better acknowledge the risk of long-term and acute contamination to pollutants on already sensitive Arctic seabird species. Dr Albert will 1/ lead two additional field seasons to collect blood and feathers samples, and deploy geotracking devices 2/ do the laboratory analyses and 3/ perform population dynamics analyses. We will work with an interdisciplinarity team to investigate for the first time spatial ecology, ecotoxicology, climate change and population dynamics.

Long-term effects of environmental changes on ArctiC seabirds: effeCts of seasonal distribUtion and contaMination on popULATION dynamics

Midlene fra SSF-Svalbard Science Forum fordelt på år

Midlene fra SSF-Svalbard Science Forum fordelt på fylker

Midlene fra SSF-Svalbard Science Forum fordelt på fagområde

Proposed field campaign at Lomonosovfonna (April 2015) continues work started in April 2012. The aim is to derive a dataset on components of the energy balance, englacial temperatures, rates of internal accumulation for April 2015-2016.

This includes:
- Downloading data from grid of thermistor strings and an AWS installed in April 2014 at 1200 masl;
- installation of 3 new thermistor strings and an AWS;
- Drilling a shallow core for analysis of visual stratigraphy, density and sampling for isotopic composition;
- Surveying shallow holes at 1200 and ~900 m asl (5 in each case) for stratigraphy with a borehole camera.

The dataset will be used in a layered englacial model for forcing and empirical constraining of the water flow and storage routine. Derived refreezing rates, temperatures and densities will be used for verification of the model.

Energy balance, subsurface temperatures and internal accumulation at Lomonosovfonna, RiS ID 3395

COPRO-prosjektet har bidratt til fremskritt på praktisk kraftproduksjon fra industriell overskuddsvarme, relatert til optimalt design av nøkkelkomponenter og sykluser for lav-til-medium-temperatur varmekilder. Gjennom evalueringer av industri-spesifikke case studier har vi bygget en bedre forståelse av kostnader, praktiske begrensinger og de komplekse interaksjonene av å integrere varme-til-kraft systemer i industrielle prosesser. Industripartnerne Alcoa, Hydro og Equinor representerer sluttbrukere med industriprosesser som case studiene er basert på. GE Power Norway og FrioNordica har bidratt som teknologileverandører, og SINTEF Energi, NTNU og KTH har vært forskningspartnere.

Bakgrunnen for prosjektet var mangelen på konkurransedyktige alternativer for utnyttelse av overskuddsvarme, som fører til at enorme energimengder dumpes til omgivelsene. Gjenvinning og gjenbruk av overskuddsvarme er derfor av stor betydning, og har potensial til å spille en nøkkelrolle i å nå nasjonale og internasjonale energi- og miljømål. Direkte gjenbruk av overskuddsvarme vil være det mest effektive og rimeligste, men er i mange tilfeller uaktuelt, for eksempel på grunn av manglende varmebehov innen rimelig geografisk nærhet. Dette er veldig ofte tilfellet for norsk energiintensiv industri, og konvertering av varme til strøm står igjen som det gjenværende alternativet for stor skala utnyttelse. Det finnes nå flere kommersielle teknologikonsepter for konvertering av spillvarme til kraft, men implementeringen holdes tilbake av høye kostnader i forhold til den elektriske kraften som blir produsert. 

Prosjektet har vurdert gjenvinning av industriell overskuddsvarme i temperaturområdet 125-250 °C, et temperaturområde hvor lønnsom energigjenvinning i dag er utfordrende. COPRO's forskningsinnsats og resultater kan grovt sorteres innenfor:
* Hvorfor: Forstå hvorfor tekno-økonomien for typiske implementeringer er så krevende
* Hva: Identifisere kombinasjoner av optimalisert teknologi og industrielle betingelser som blir attraktive
*Hvordan: Beskrive realistiske industri-scenarier, utforske muligheter for forbedret teknologi, og bidra til å tette de identifiserte gapene

Målet til prosjektet har derfor vært å utvikle kunnskap, verktøy og metoder som kan benyttes til å bedre konkurransedyktigheten til kraftproduksjon fra overskuddsvarme, mer spesifikt gjennom å:
1) Identifisere lovende industri scenarier, og forstå interaksjonen mellom varmegjenvinning og industrisystemet
2) Optimalisere system- og komponentutforming for disse spesifikke industricasene, med hensyn på kraftproduksjon, total systempåvirkning, praktiske forhold, og kostnader

Det har vært forsket på mange ulike aspekter gjennom prosjektet, de viktigste har vært kraftprosesser, arbeidsmedier og -blandinger, optimalisering av utformingen til varmevekslere, turbiner og ekspandere, kostnadsvurderinger, og industrielle prosessbetingelser i dag og i fremtiden

Å dreie forskningen rundt spesifikke case vurderes å ha vært svært hensiktsmessig og effektfullt, og har tjent to viktige formål:
* Sikrer at teknologien som utvikles har høyest mulig relevans for industrien som skal ta den den i bruk, ved å inkludere konkrete industri-spesifikke betingelser og begrensninger
* Muliggjør evaluering av teknologien under realistiske betingelser og systemgrenser, på et format som industrien enkelt kan forholde seg til

Hovedresultater fra prosjektet omfatter endelige evalueringer av "Energigjenvinning fra avgass i Aluminium elektrolyseverk" og "Offshore energigjenvinning fra eksport gas kompresjon" case. Studiet på aluminium-caset inkluderte også kostnadsevaluering og -optimalisering, mens det i offshore-caset ble fokusert på å minimere vekt. De foreslåtte systemløsningene i begge case indikerte kost-nytte på et nivå som gjør videre utvikling interessant. En rekke tema er foreslått for fremtidig arbeid og prosjekter, innenfor videre kompetansebygging, industriell integrasjon og validering av metodikk, samt praktisk demonstrasjon av nye teknologikonsept.

Prosjektets PhD-kandidat ved NTNU vil etter planen bli ferdig i løpet av 2020. Hans arbeid med turbinmodellering og -utvikling har ført til omfattende internasjonalt samarbeid, inkludert hospitering ved det Tekniske Universitetet i Delft (2018), og Queen Mary Univeristy of London (2019). Det har også vært samarbeid med Politecnico de Milano, det tekniske universitet i Munchen, og London Imperial College. I tillegg har 5 MSc-studenter, 5 prosjektstudenter, og 3 sommerforskere arbeidet direkte tilknyttet prosjektet.

Profitable industrial waste heat recovery is key to reducing industrial energy consumption while also reducing operating costs. COPRO addresses this through the development of heat-recovery power cycles with mixed working fluids (hydrocarbons, CO2, N2). These working fluids have non-isothermal evaporation, meaning that they are well suited for heat recovery from industrial liquids and gases. The target is to optimize the mixture so that the heating curve of the working fluid follows the cooling curve of the industrial heat source. This phenomenon in combination with adapted heat-exchanger and turbomachinery design will result in higher heat recovery efficiency. Cost can be reduced provided that working fluid mixture, components and process design are optimized together. Efficient numerical algorithms for multivariate optimization will be integrated in the heat-to-power process simulations, for simultaneous optimization of components and power process when using most suitable working fluid mixtures. Also, part-load performance and transient behaviour will be simulated. 

COPRO primarily targets recovery of industrial waste heat in the range of 125-250°C, which is a temperature range where profitable energy recovery currently is challenging. Promising heat-to-power cases for plants owned by the COPRO partners Alcoa and Hydro will be investigated in detail (both prototype and full-scale waste heat-to-power). Corresponding scenarios for the partners' future-technology energy-intensive plants will be evaluated. The potential for specific investment cost reduction compared to present technologies will be documented. This will enable quantification of the fulfillment of the overall COPRO objective, which is to develop superior cycle and component concepts that improve the attractiveness and competitiveness of moderate (125-250°C) heat to power conversion in industry.

Competitive power production from industrial surplus heat

Målet med prosjektet er å utvikle, bygge og demonstrere et energieffektivt og miljøvennlig varmepumpesystem med karbondioksid (CO2) som arbeidsmedium for oppvarming og kjøling av næringsbygg. Gjennom dette skal det legges et kunnskapsmessig grunnlag for n orsk produksjon av denne type systemer. Dette gjøres ved å evaluere CO2-varmepumpesystemer for ulike typer næringsbygg og ved å utvikle en energieffektiv systemløsning med tilhørende komponenter som implementeres i et næringsbygg.

CO2 brukes i dag med st or suksess i boligvarmepumper (Japan) samt i kommersielle fryse- og kjøleanlegg (Norge, Europa). Det er imidlertid ikke installert noen CO2-varmepumper for oppvarming og kjøling av større bygninger. En CO2-varmepumpe som installeres i et næringsbygg i Nor ge vil derfor være det første av sitt slag i verden.

Innledende simuleringer i NTNU-SINTEFs Smartbygg-prosjekt, KMB-prosjektet CO2 Technology in Refrigeration, AC and Heat Pump Systems samt i et prosjekt for Statsbygg har vist at CO2-varmepumper kan oppn å høyere energieffektivitet enn varmepumper med konvensjonelle arbeidsmedier.

EUs nye bygningsdirektiv European Energy Performance of Buildings Directive (EPBD) har fokus på bygningers totale energi¬behov til bl.a. oppvarming og kjøling, og det forventes  at det europeiske markedet for bl.a. større varmepumper vil få en betydelig vekst i årene framover.

Kunnskapen og resultatene fra prosjektet vil ha både nasjonal og internasjonal nytteverdi. Teknotherm AS vil i prosjektperioden bygge opp unik kunnskap m ht. utforming, dimensjonering, bygging og drift av CO2-varmepumper for næringsbygg. Dette vil sette dem i stand til å produsere og selge CO2-varmepumper for det norske og europeiske markedet. Byggeiere og byggforvaltere, deriblant Statsbygg og Forsvarsbyg g, vil på sin side få tilgang til et miljøvennlig og energieffektivt system for oppvarming og kjøling av bygninger.

SSF-Svalbard Science Forum

Energy balance, subsurface temperatures and internal accumulation at Lomonosovfonna, RiS ID 3395

Awarded: NOK 10,689

Summary

Funding scheme:

SSF-Svalbard Science Forum

Funding Sources

Thematic Areas and Topics