Introduksjon
Oslo Havn har de siste årene økt fokus på miljøvennlige løsninger for å holde havnebassenget rent og trygt. Ett av de nyeste tiltakene er et samarbeid med det norske oppstartfirmaet Granfoss, som skal utvikle og teste en helt ny type undervannsrobot for mudring. Målet er å fjerne forurensede sedimenter fra vannet ved Aker Brygge, et område som både er viktig for næringslivet og populært blant innbyggere og turister. I denne artikkelen ser vi nærmere på hva roboten er, hvordan den fungerer, hvorfor den er nødvendig og hva den kan bety for fremtidens havnemiljø.
Hva er mudring og hvorfor er det nødvendig?
Mudring er prosessen der man fjerner løse partikler, alger og andre materialer som har samlet seg på bunnen av en vannmasse. I havner akkumuleres ofte sediment fra avløp, båtaktivitet og naturlig erosjon. Disse partiklene kan inneholde tungmetaller, oljerester og andre forurensende stoffer som er skadelige for både marine organismer og mennesker som kommer i kontakt med vannet. Når sedimentet blir tykt nok, kan det også redusere vannets dybde og gjøre det vanskeligere for store skip å legge til kaj. Derfor må havner jevnlig mudre for å oppretholde sikkerhet, navigasjonsdybde og miljøkvalitet.
Granfoss – et norsk oppstartfirma med grønn teknologi
Granfoss ble grunnett i 2021 av en gruppe unge ingeniører og marinebiologer som ville kombinere robotteknologi med miljøvern. Selskapet har tidligere jobbet med undervannsinspeksjon av rørledninger og overvåkning av korallrev, men nå har de tatt steget videre til aktiv mudring. Deres filosofi er å bruke så lite energi og så få kemikalier som mulig, samtidig som roboten skal kunne jobbe nøyaktig i sensitive områder som nær kajer, broer og rekreative zonerer. Granfoss har fått støtte fra Innovasjon Norge og flere miljøfond som ser potensialet i teknologien for å redusere havnens økologiske fotavtrykk.
Roboten – design og funksjonalitet
Den nye roboten som Granfoss utvikler for Oslo Havn er rundt to meter lang og har en strømlinjeformet kropp av lettviktig karbonfiber. Den drives av elektriske motorer som får strøm fra ett genoppladelig litium-ion-batteri med nok kapplassitet til å jobbe i opptil åtte timer på en enkeltladdning. Under kroppen sitter et modulært suge- og skjæresystem som kan justeres avhengig av sedimentets konsistens og mengde. For å unngå å spre forurenset materiale tilbake i vannet, er sugeenheten omgitt av et filtreringssystem som fanger partikler ned til fem mikrometer før det rensede vannet lekkes tilbake. Robotens navigasjon skjer ved hjelp av en kombinasjon av akustisk dopplermåling, kameraer og en innbygget GPS-enhet som fungerer under vann ved hjelp av akustiske transpondere plassert på havnebunnen.
Testing ved Aker Brygge
Aker Brygge er valgt som testområde fordi det representerer både en kommersiell og rekreativ zone med høy trafikk av båter, ferier og gående. Her har tidligere målinger vist forhøyede nivåer av tungmetaller som kvikksølv og bly i de øverste lagene av sedimentet. Granfoss vil først kartlegge området med sonar for å lage et detaljert terrengetest av hvor tykt og hvor forurenset laget er. Deretter vil roboten bli sendt ut i kontrollerte baner, der den langsomt vil suge opp sedimentet mens sensorer kontinuerlig måler tyngdekraft, turbiditet og temperatur i nærheten av sugehodet. Dataene blir sendt i sanntid til en kontrollbås på kajen der ingeniører kan justere sugestyrke og filtrering i respons på endringer i vannforholdene.
Miljøfordeler ved roboten
Sammenlignet med tradisjonell mudring som ofte bruker store skjeer eller sugepnumer på båter som kan røre opp sedimentet og spre forurenset materiale, jobber Granfoss-roboten mer presist og med mindre turbulens. Dette reduserer risikoen for at forurensende partikler blir suspendert i vannkolonnen og spredes til naboområder. Dessuten bruker roboten kun elektrisk energi, noe som betyr at den ikke utslipper avstøp fra fossile brensler under drift. Filtreringssystemet gjør det også mulig å samle opp de forurensede partiklene i en lukket beholder som senere kan behandles på land på en kontrollerte måte, for eksempel gjennom stabilisering eller deponering på godkjente anlegg.
Økonomiske aspekter
Selv om utviklingskostnadene for en avansert undervannsrobot er høye, mener både Oslo Havn og Granfoss at investeringen vil betale seg på sikt. Tradisjonell mudring krever leie av store fartøy, mannskap og ofte flere dagers arbeid for et begrenset område. Roboten kan jobbe selvstendig over lengre perioder, med mindre behov for konstant menneskelig tilsyn. På lengre sikt kan teknologien skaleres til andre havner i Norge og internasjonalt, noe som kan skape nye arbeidsplasser innen grønn teknologi og marine robotikk. Granfoss planlegger også å tilby en tjenestemodell hvor havner betaler per time eller per kubikkmeter sediment fjernet, noe som gjør det lettere å budsjettere kostnadene.
Tekniske utfordringer og løsninger
Å bygge en robot som kan operere effektivt i et saltvanns miljø med varierende strøm, temperatur og sedimentsammensettelse er ikke enkelt. Ett av de største problemene har været å forhindre at salt og små partikler seter seg i motorer og lejer, noe som kan føre til korrasjon og svikt. Granfoss har løst dette ved å bruke tette kapslinger med spesielle smøremidler som er kompatible med saltvann, samt ved å velge materialer som titaan og spesielle polymerer som ikke reagerer med kloridionene i havvann. En annen utfordring har været å sikre at robotens sugekraft er sterk nok til å løsne kompaktsediment, men ikke så sterk at den skader underliggende konstruksjoner som treverk eller betongfundamenter. Dette har blitt justert ved å teste forskjellige dyseformer og sugeprofiler i et laboratorium før felt testingen begynte.
Data og overvåkning
Under testfasen vil roboten samle inn mengder data som senere vil bli analysert av forskere ved SINTEF og Universitetet i Oslo. Disse dataene inkluderer nøyaktige målinger
