2nd generatiOn zooplAnkton harveStIng System

The main objective of the innovation project OASIS2 was to design and develop a new and more efficient generation of harvesting technology for the zooplankton Calanus finmarchicus based on concepts and technology from oil spill response / mitigation (skimmers), bubble technology and continuous onboard pumping of biomass from the trawl cod end. The finael goal is to establish enabling technology to harvest in oceanic regions, where the average concentration of zooplankton is less dense compared to near the coast. By the release of compressed air from a designated flotation rig at depth (30-50 m), ahead of the trawl footrope, a local vertical upwelling zone is created. This vertical current between the vessel and the trawl opening will transport zooplankton to the surface and aggregate the biomass in front of the trawl opening (above the footrope and below the headline). Thus the trawl applied is wider, with a reduced vertical height. Calanus has minimal self-locomotion and will follow passively witth the ocean currents, also in convection zones (vertical currents). Hence, this system has expanded the actual fishing depth to 30-50 meters, although the trawl itself is only 5-8 meters deep. At present, continuous pumping of krill from the trawl cod end is applied in the Southern Ocean for krill on an industrial level. In this project, we have ported this technology targeting zooplankton harvesting. The benefit is a significantly reduced need for retrieval and release of trawl gear, a reduction of mechanical stress, reduced loss of time and a more continuous flow of biomass between the trawl and vessel. This has a significant impact on the handling of the catch, by a more even load distribution on crew and freezing facility. We have designed and built 2 continous pumps working in dual, and joined with an Y-bend in front of the trawl. They are electrically energized and can be controlled separately. The complete flotation rig for the release of compressed air at depth is designed, constructed and tested at 1:1 scale. A complete field test is also performed for the pumping system. The critical components have been subjected to FEM anaysis, scale testing in tanks and operational field testing. An extensive part of the the project has been to calculate and simulate load forces on all structural elements, air requirements and geometric stability. This has been done in a test tank in Hirtshals. The project also includes a full rigging and deck configuration onboard of the vessel.

Helt siden NFD kommersialiserte høsting av raudåte i 2019 og lyste ut tillatelser for tråling av raudåte har det store spørsmålet vært hvordan høsting utenfor 1000 meter batymetrisk konturlinje (oseanisk område) skal gjennomføres? Av 254 000 tonn årlig totalkvote, så skal 251 000 tonn høstes i dette området. Det har ikke vært tilgjengelig eller passende teknologi for å møte denne utfordringen. Dagens trålteknologi, som er utviklet av Calanus AS, er tilpasset kystnær høsting på høye, lokaliserte konsentrasjoner av raudåte nært kysten. I oseanisk område står raudåte mer spredt i vannsøyla, og det kreves en helt annen teknologisk tilnærming Trålsystemet som er prosjektert og bygget i OASIS2 prosjektet er den eneste kandidaten som svarer ut utfordringene knyttet til oseanisk høsting. Ved full effekt vil systemet flytte raudåte fra 30-50 meters dybde ved hjelp av komprimert luft, før raudåte deretter tas i en bred og grunn overflate trål. Dette vil være en ny tilnærming til konvensjonell tråling, der en tar i bruk en mekanisme mellom trålen og båten (boblegardin) som har som funksjon å samle opp raudåte foran trålen. Pga. kompleksiteten ved å skyte dette trålsystemet er det nødvendig å ta i bruk andre metoder for flytte fangsten fra trålsekken og inn i båten. I pelagiske fiskeri gjøres dette ved å ta trålen inn i båten, tømme den og sette den ut igjen. Dette er tidkrevende og reduserer den effektive fisketida. I OASIS 2 er det tegnet og bygget inn 2 separate pumper som monteres bak trålen(e). På denne måten vil biomassen fra trålsekken transporteres fremover til båten på kontinuerlig basis. Fordelene er at en kan tråle for mye lengre tidsrom av gangen, fangsten blir til enhver tid transportert frem til båten og en kan ha en mer kontinuerlig innfrysing og belastning av fryseanlegg. Det er samme metoden som brukes ved krillfiske i Sørishavet. Den mest åpenbare forskjellen er at krill pumpes fra 400+ meter, mens pumpene for raudåtetråling flyter i overflaten bak båten. De driftes elektrisk. Det er en rekke industribedrifter som har deltatt i prosjektet, og det er helt åpenbart at dette vil være et positivt bidrag til ordretilgangen og teknologiutviklingen. Det gjelder de ulike delene av systemet, som f. eks. trål (NOFI), innernett (Fiizk), ombordkonfigurering og prosjektering (NSK ShipDesign AS), boblegardin og pumper (Z-Marine). I tillegg kommer firma som leverer komponenter (elektrodeler, slanger, tau ++), råvarer og tjenester (elektro, sveising, vulking osv.). Det er en rekke fartøy som har fått tillatelse til å høste raudåte utenfor 1000 meter batymetrisk konturlinje i NØS. Alle disse mangler en kostnadseffektiv teknologi for å gå i gang. Trålsystemet utviklet i prosjektet er et forslag på en realistisk, teknologisk løsning som svarer ut på denne utfordringen. I sum vil dette muliggjøre de politiske ambisjonene om å flytte høsting av raudåte utenfor 1000 meter batymetrisk konturlinje, og i så måte unngå uønsket innblanding av larver og yngel.

Calanus AS is currently leading the expansion of a new industrial value chain based on the marine copepod Calanus finmarchicus, which is not only the most abundant animal species on the planet, but also the main renewable and harvestable resource in the Norwegian Sea. In this project 'OASIS 2', the company proposes to develop technology that will enable it to harvest commercially viable yields of Calanus finmarchicus in oceanic waters as opposed to coastal waters, something which has never been done before, by using a second generation zooplankton harvesting system. This system utilises continuous on-board pumping similar to successfully being utilized in krill fisheries in the Southern Ocean. This technology has never been adapted or applied to zooplankton harvesting. The second key technology proposed involves induced upwelling. Induced upwelling as a physical process has been studied in scientific field campaigns, but has never been transformed into zooplankton harvesting. We propose to use a bubble rig ahead and below of the trawl to elevate zooplankton into the surface. This will position the biota ahead of the trawl frontal opening. This physical principlehas has been demonstrated scientifically in previos studies. The aggration of biota in the surface will enable a more shallow and wider trawl to be used, with an effective harvesting depth of 40 meters. The project will also address bycatch reduction grids and methods to reduce bycatch mortality. The overall objective of the proposed project is to harvest zooplankton efficiently and commercially viable in oceanic regions, where concentrations are lower compared to the coast. The proposed research and successfull conduction of the project will be a quantum leap forward in harvesting technology.