Tilbake til søkeresultatene

PROFESJON-Forskningskompetanse for utvalgte profesjonsutdanninger

Mass balance and energy optimisation in recirculating aquaculture systems (RAS), with focus on diurnal variations in water quality

Alternativ tittel: Massebalanse og energioptimalisering i RAS systemer, med fokus på døgnvariasjoner i vannkvalitet.

Tildelt: kr 10,0 mill.

Massebalanser og energioptimalisering i RAS systemer, med fokus på døgnvariasjoner i vannkvalitet. Oppdrettssystemer med resirkulering av vann (RAS) blir stadig vanligere. Samtidig er det en rask teknologiutvikling innen dette feltet. For å ivareta en miljøvennlig, velferdsmessig forsvarlig og bærekraftig utvikling, er det viktig å bygge og videreutvikle kompetanse. Dette prosjektet vil adressere relevante problemstillinger innen vannkvalitet, optimalisert drift, samt bærekraftig energiutnyttelse og bruk. WP1:Naturlige døgnvariasjoner i vannkvalitet gir variabel belastning på rensesystemene, som igjen kan påvirke renseeffekt og dermed fiskevelferd i RAS. Det første delprosjektet vil kartlegge slike døgnvariasjoner og studere hvordan fiskevelferd kan ivaretas ved hjelp av mer effektiv drift av rensesystemer og bedre måling av bl.a. CO2-nivå i vannet. WP2: Det at RAS i seg selv er energikrevende, utfordrer økonomi og bærekraft. Videre påvirker også døgn- og årstidsvariasjoner energibehovet. Det andre delprosjektet søker å utnytte energien best mulig. Dynamisk simulering vil bli brukt til å dimensjonere energiforsyningen med hensyn til variasjonene. Simuleringen vil ta utgangspunkt i en uavhengig energiforsyning høstet fra lokalt tilgjengelige fornybare kilder, som vind-, sol- og bølgeenergi, samt bioenergi gjenvunnet fra anleggets avfall. WP3: Bedre energiutnytting kan også oppnås gjennom økt utnytting av avfallsprodukter, noe som står sentralt i sirkulær økonomi. Det tredje delprosjektet vil undersøke potensialet for å resirkulere organiske avfallsstoffer fra filtersystemet til biogass. Kompetanse utviklet gjennom dette arbeidet kan bidra til at graden av energigjenvinning i RAS økes og at behov for avfallshåndtering reduseres. Gjennom dette tverrfaglige prosjektet opparbeides kunnskap relevant for utdanning og forskning innenfor fagområdene energi-, hav-, miljø- og akvakulturteknologi ved Høgskulen på Vestlandet. Dette kan få positive ringvirkninger for samfunn og miljø. To PhD-kandidater er nå rekruttert og tatt opp ved relevante doktorgradsprogram. Begge er i gang med prosjektplanlegging og forberedelse av metode. Disse vil primært jobbe med WP1 (vannkvalitet i RAS) og WP2 (dynamisk simulering). Frem til nå, i WP1, har fokus vært opplæring og etablering av relevante analysemetoder. Videre er et storskalaforsøk planlagt med oppstart januar-22. Bachelorstudenter og en masterstudent vil være involvert i forsøket. Positive synergieffekter og ytterligere kompetanseheving kan oppnås gjennom samarbeid med andre pågående forskningsprosjekter i dette forsøket. PhD-kandidaten i WP2 har fått utvidet sin PhD-periode til 4 år gjennom ekstra intern finansiering (HVL). Utover høsten vil kandidaten i samarbeid med forskningsgruppen jobbe med å etablere en fungerende grunnleggende RAS-modell i Aspen HYSYS som er koblet til Matlab. Etter planen skal en masterstudentstudent fra havteknologi-studiet (HVL/UIB) jobbe med integrasjon av metocean-data i modellen. I WP3 (bærekraftig utnytting av slam) har eksperimentelt arbeid blitt gjennomført våren 21. Prosjektet ble gjennomført av studenter ved kjemiingeniørutdanningen i samarbeid med HVL, COWI og Bergen kommune. Dette resulterte i bachelorprosjektet: Biokjemisk metanpotensial (BMP) ved anaerob nedbrytning av avløpsslam tilsatt fiskeslam som ko-substrat og tilhørende tungmetallanalyse av bioresten. I løpet av høsten planlegges nye AMPTS, samt pilotskala biogass forsøk som skal gjennomføres vår 22.

New expertise is needed in the field of energy efficient aquaculture systems in general and in recirculating systems especially. The energy intensive nature of recirculation aquaculture systems (RAS) hampers their sustainability and cost effectiveness. By means of dynamic simulations using data collected in existing RAS, this interdisciplinary research project will study and optimise the energy use of RAS if supplied by locally available renewable energy forms like wind, wave and solar energy as well as biogas produced from accumulated sludge from the filter systems while taking diurnal variations in energy demand into account. There is also limited information regarding how both the biofilters and aerators function during diurnal fluctuations of water quality parametres. An understanding of the diurnal variations and better methods of measuring water quality parameters will help the fish farmers to run their fish farms better in relation to fish welfare and fish health. The carbon dioxide excretion from the fish results in acidification of the water in the rearing units and is comparable to increased carbon dioxide levels in the sea in the future. Thus, knowledge generated about this topic can also have important relevance beyond the field of aquaculture. Better utilization of waste and residual products is a central part of the circular economy, and can contribute to increased competitiveness and value creation in Norway. This project will further raise the research competence within utilisation of fish sludge to increase biogas production. Knowledge developed through this interdepartmental cooperation in the field of energy, ocean and aquaculture engineering is relevant to education and research at Western Norway University of Applied Sciences. The related industry will contribute to and profit from this research and the positive environmental and societal impact expected from the new knowledge.

Aktivitet:

PROFESJON-Forskningskompetanse for utvalgte profesjonsutdanninger