Las plataformas continentales del mundo están salpicadas de pozos de petróleo submarinos. Una vez que ya no estén en uso, alguien tendrá que controlarlos, pero ¿cómo? Un grupo de estudiantes graduados de NTNU tiene una posible respuesta. Crédito:Colourbox
La costa de Noruega está salpicada de más de mil pozos de petróleo, la mayoría de las cuales se cerrarán una vez que dejen de ser rentables. Deben ser monitoreados en caso de que tengan fugas, pero vigilarlos no es fácil. Una nueva empresa ofrece un enfoque diferente que podría ayudar.
La vigilancia submarina plantea muchos desafíos, incluida la comunicación entre el agua y la tierra. La comunicación inalámbrica a través del agua funciona mal en largas distancias, por lo que la alternativa de hoy es comunicarse a través de cables. Colocar cables en el océano puede resultar muy caro, aunque, por lo que las soluciones alternativas son de interés.
Ahora, una empresa fundada por tres estudiantes graduados de la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología (NTNU) está desarrollando un nuevo enfoque que puede ayudar a los investigadores y las empresas a enviar y recibir información de sus instalaciones submarinas. La empresa se llama Ocean Access y se inició como un proyecto de maestría en la NTNU School of Entrepreneurship.
"Imagine que un sensor en el fondo del océano ha detectado una posible fuga de gas de un campo petrolífero cerrado, pero que las burbujas de gas fueron realmente creadas por un pez. Necesitamos un sistema que no solo descubra fugas, pero que también puede verificarlos, "dijo Andreas Mauritzen, uno de los cofundadores de la empresa.
Comunicación complicada
La comunicación inalámbrica funciona bien en tierra, pero todas las soluciones submarinas existentes tienen sus desventajas. Uno de los desafíos clave es algo llamado ancho de banda.
El ancho de banda es la diferencia entre la frecuencia más alta y la más baja de la que consta una señal. Una señal con un ancho de banda grande puede contener más información que una señal con un ancho de banda más pequeño.
"Puedes enviar señales de forma inalámbrica a través del agua con comunicación acústica. Entonces obtienes un largo alcance, pero el estrecho ancho de banda es problemático. Con comunicación acústica, puede enviar una simple señal "OK", pero no conjuntos de datos más grandes, como fotos o videos. "Dijo Mauritzen.
"La comunicación óptica es otra solución existente para enviar datos a través del agua. Allí se obtiene un gran ancho de banda pero un rango bajo, " él dijo.
En otras palabras, con la tecnología actual, no puede enviar archivos de datos más grandes de forma inalámbrica a grandes distancias bajo el agua. Se puede enviar una señal entre el agua y la tierra a través de cables, pero esto es costoso. Sin embargo, transfiriendo la información por cables a través del agua y de forma inalámbrica a través del aire, los estudiantes esperan crear un sistema de comunicación eficaz.
La posibilidad de enviar archivos de datos más grandes, como fotos y videos, es uno de los principales objetivos de la empresa.
Transmisión de información periódica
El enfoque de la nueva empresa implica dos pasos. Primero, una unidad de recolección de datos se libera desde una instalación en el fondo del océano. Sigue un largo cable hasta la superficie.
Este modelo muestra una versión simplificada del sistema que Ocean Access está desarrollando. Los datos serán recogidos de este tipo de instalación por un vehículo submarino autónomo (AUV) o por una embarcación de superficie. Crédito:Acceso al mar
Luego, la información se enviará desde la superficie del océano a la tierra a través del aire, vía satélite o 4G.
Cuando el trabajo esté hecho, el pequeño dispositivo será llevado a través del cable a su instalación submarina. El cable se volverá a tirar hacia la parte inferior junto con el dispositivo, similar a un yo-yo invertido donde la instalación submarina corresponde a la mano que empuja.
Protegido contra tormentas y tráfico marítimo
El dispositivo de envío de información estará programado para dejar el fondo del mar periódicamente, o siempre que los sensores registren valores anormalmente altos. La mayor parte del tiempo el sistema estará protegido en el fondo del océano y no estará expuesto a grandes olas o tormentas, como lo haría si se colocara en la superficie de forma permanente. Traerlo a la superficie desde su hogar en el fondo del océano solo cuando sea necesario, también significa que los barcos no pueden dañarlo.
En muchas áreas, el dispositivo tendrá que viajar varios cientos de metros para llegar a la superficie. Los estudiantes dicen que un cable de 400 metros les permitirá monitorear la mayoría de los pozos submarinos abandonados temporalmente en la plataforma continental noruega. Sin embargo, en el largo plazo, los fundadores esperan que su dispositivo pueda funcionar aún más profundamente.
"A 400 metros bajo la superficie del mar, llegaremos prácticamente a todos estos pozos de Noruega. Pero recién estamos comenzando 400 metros es lo suficientemente profundo por el momento, "Dijo Mauritzen.
Muchas posibilidades
Mauritzen y sus cofundadores, Fredrik Lilleøkdal y Morten Skogly, imaginan varios usos para el dispositivo que están desarrollando. Una podría ser monitorear los pozos de petróleo taponados temporalmente. Dado que los campos petroleros submarinos que ya no están en uso pueden desarrollar fugas, el gobierno noruego exige que las empresas los mantengan bajo vigilancia. Similar, la tecnología se puede utilizar para cuidar granjas de peces y, tiempo extraordinario, reservorios submarinos de almacenamiento de carbono.
Otra aplicación potencial es la investigación oceánica. Los tres empresarios predicen cada vez más investigaciones marinas en los próximos años. Un dispositivo como el que están desarrollando puede colocarse en el océano y recopilar grandes conjuntos de datos de la misma ubicación a lo largo del tiempo.
De esa manera, será posible monitorear variables como los niveles de oxígeno, pH y temperatura. También será posible conectar otro tipo de sensores al dispositivo para que el usuario pueda medir cualquier parámetro que desee.
Suministro de energía un desafío
Uno de los mayores desafíos que enfrenta la empresa es proporcionar energía a su dispositivo. No hay tomas de corriente en el fondo del océano, después de todo, y el dispositivo necesitará energía para recopilar y transmitir datos. También estará estacionado en el fondo del océano durante largos períodos, lo que significa que la fuente de alimentación deberá ser duradera y duradera.
Por ahora, el sistema está diseñado para ser alimentado únicamente por una batería grande. Más tarde , los empresarios piensan que la solución es combinar la batería con una fuente de energía renovable que pueda generar su propia electricidad. Una posibilidad es utilizar un generador de energía impulsado por corrientes oceánicas.
Muchas partes del dispositivo, como cámaras y equipos de sensores, se puede comprar a productores externos. Sin embargo, los estudiantes tendrán que construir ellos mismos el generador de electricidad. La razón de esto es que los dispositivos ya existentes son demasiado grandes. El sistema que están desarrollando solo necesitará dotarse de una pequeña fuente de alimentación, suficiente para la recopilación periódica de datos.
Un hidroide gigante Corymorpha hydrozoa (desde 1000-1500 m de profundidad), desde un promontorio al oeste de Andøya, una isla al norte de Narvik, en el norte de Noruega. Existe un interés creciente en explorar el fondo del océano, y el equipo de Ocean Access esperan que su tecnología pueda ayudar a expandir esta exploración. Esta foto fue tomada en asociación con un importante proyecto de mapeo del fondo marino de Noruega llamado Mareano. Crédito:Mareano / Instituto de Investigaciones Marinas
Subidas y bajadas
Los primeros seis meses posteriores al inicio de la empresa se utilizaron únicamente para recopilar comentarios y consejos de diferentes expertos y clientes potenciales. El concepto se ajustó y se mejoró continuamente. Skogly lo describe como dar ocho pasos hacia atrás por cada segundo paso hacia adelante.
En el otoño de 2019, los estudiantes descubrieron un punto clave:sus clientes quieren una solución simple para minimizar la posibilidad de problemas inesperados. Al mismo tiempo, su idea empezó a ganar premios. Todo dicho, los estudiantes y su idea han ganado más de NOK 350 000, o unos 35 000 EUR.
Uno de los premios les fue entregado por la empresa energética Equinor y NTNU Energy Transition Initiative. Equinor podría convertirse en uno de los mayores clientes de Ocean Access en el futuro, y sus comentarios sobre el proyecto han sido invaluables. Los estudiantes incluso se reunieron con Eldar Sætre, presidente y director ejecutivo de Equinor, que se sumó a su motivación.
Los estudiantes están usando el dinero que han ganado para construir un prototipo, Desarrollar ilustraciones gráficas del producto y cubrir los costos relacionados con las solicitudes de patente.
El camino por delante
Los empresarios también tienen otras fuentes de financiación en la mira:el Consejo de Investigación de Noruega tiene un fondo especial de dinero que podría proporcionar hasta 1 millón de coronas noruegas.
Recientemente, Ocean Access comenzó a trabajar con Kongsberg Innovasjon, una empresa que ofrece conocimientos y ayuda gratuitos a unos pocos empresarios y pequeñas empresas elegidos.
Un producto para el que hay demanda
Incluso Haug Larsen, Gerente de proyectos y profesor asistente en NTNU School of Entrepreneurship, dice que hay una buena razón para que los tres estudiantes hayan llegado tan lejos.
"Ocean Access ha hecho bien en comprender qué problemas resolver para quién. Han investigado diferentes soluciones al problema y han sido flexibles, ", dijo." Para que una empresa tenga éxito, necesitas un buen equipo, un buen producto y un buen mercado. De estos tres, Yo diría que el mercado es lo más importante. Ocean Access está creando un producto para el que existe una demanda ".
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