As plataformas continentais do mundo estão salpicadas de poços de petróleo submarinos. Uma vez que eles não estão mais em uso, alguém terá que monitorá-los - mas como? Um grupo de alunos de pós-graduação da NTNU tem uma resposta possível. Crédito:Colourbox
A costa da Noruega é salpicada com mais de mil poços de petróleo, a maioria dos quais será plugada quando não forem mais lucrativos. Eles precisam ser monitorados para o caso de vazamento - mas ficar de olho neles não é fácil. Uma nova empresa oferece uma abordagem diferente que pode ajudar.
A vigilância submarina apresenta muitos desafios, incluindo a comunicação entre a água e a terra. A comunicação sem fio pela água funciona mal em longas distâncias, portanto, a alternativa de hoje é se comunicar por meio de cabos. Colocar cabos no oceano pode ser muito caro, no entanto, portanto, soluções alternativas são de interesse.
Agora, uma empresa fundada por três estudantes de graduação da Universidade Norueguesa de Ciência e Tecnologia (NTNU) está desenvolvendo uma nova abordagem que pode ajudar pesquisadores e empresas a enviar e receber informações de suas instalações submarinas. A empresa se chama Ocean Access e teve seu início como projeto de mestrado na Escola de Empreendedorismo NTNU.
"Imagine que um sensor no fundo do oceano detectou um possível vazamento de gás de um campo de petróleo fechado, mas que as bolhas de gás foram realmente criadas por um peixe. Precisamos de um sistema que não pode apenas descobrir vazamentos, mas isso também pode verificá-los, "disse Andreas Mauritzen, um dos co-fundadores da empresa.
Comunicação complicada
A comunicação sem fio funciona bem em terra, mas todas as soluções submarinas existentes têm suas desvantagens. Um dos principais desafios é algo chamado largura de banda.
A largura de banda é a diferença entre a frequência mais alta e a mais baixa em que um sinal consiste. Um sinal com largura de banda grande pode conter mais informações do que um sinal com largura de banda menor.
"Você pode enviar sinais sem fio pela água com comunicação acústica. Então, você obtém um longo alcance, mas a largura de banda estreita é problemática. Com comunicação acústica, você pode enviar um simples sinal de "OK", mas não conjuntos de dados maiores, como fotos ou vídeos. "Disse Mauritzen.
"A comunicação óptica é outra solução existente para o envio de dados pela água. Lá você obtém uma grande largura de banda, mas um alcance baixo, " ele disse.
Em outras palavras, com a tecnologia de hoje, você não pode enviar arquivos de dados maiores sem fio por grandes distâncias debaixo d'água. Um sinal pode ser enviado entre a água e a terra por meio de cabos, mas isso é caro. Contudo, transferindo as informações por cabos através da água e sem fio pelo ar, os alunos esperam criar um sistema de comunicação eficaz.
A possibilidade de enviar arquivos de dados maiores, como fotos e vídeos, é um dos principais objetivos da empresa.
Transmissão de informação periódica
A abordagem da nova empresa envolve duas etapas. Primeiro, uma unidade de coleta de dados é liberada de uma instalação no fundo do oceano. Ele arrasta um longo cabo até a superfície.
Este modelo mostra uma versão simplificada do sistema que a Ocean Access está desenvolvendo. Os dados serão coletados deste tipo de instalação por um veículo subaquático autônomo (AUV) ou por uma embarcação de superfície. Crédito:Ocean Access
Então, as informações serão enviadas da superfície do oceano para a terra pelo ar, via satélites ou 4G.
Quando o trabalho estiver concluído, o pequeno dispositivo será guinchado de volta por meio do cabo para sua instalação submarina. O cabo será puxado de volta para a parte inferior junto com o dispositivo, semelhante a um ioiô invertido, onde a instalação submarina corresponde à mão que empurra.
Protegido contra tempestades e tráfego marítimo
O dispositivo de envio de informações será programado para deixar o fundo do mar periodicamente, ou sempre que os sensores registram valores anormalmente altos. A maior parte do tempo, o sistema será protegido no fundo do oceano e não ficará exposto a grandes ondas ou tempestades, como seria se fosse colocado na superfície permanentemente. Trazendo-o para a superfície de sua casa no fundo do oceano apenas quando necessário, também significa que não pode ser danificado por navios.
Em muitas áreas, o dispositivo terá que viajar várias centenas de metros para chegar à superfície. Os alunos afirmam que um cabo de 400 metros lhes permitirá monitorar a maioria dos poços submarinos temporariamente abandonados na plataforma continental norueguesa. Contudo, à longo prazo, os fundadores esperam que seu dispositivo funcione ainda mais profundamente.
"A 400 metros abaixo da superfície do mar, chegaremos a praticamente todos esses poços na Noruega. Mas estamos apenas começando, então 400 metros são profundos o suficiente por enquanto, "Disse Mauritzen.
Muitas possibilidades
Mauritzen e seus co-fundadores, Fredrik Lilleøkdal e Morten Skogly, imaginar vários usos para o dispositivo que estão desenvolvendo. Um poderia ser monitorar poços de petróleo temporariamente obstruídos. Uma vez que os campos de petróleo submarinos que não estão mais em uso podem desenvolver vazamentos, o governo norueguês exige que as empresas os mantenham sob vigilância. De forma similar, a tecnologia pode ser usada para cuidar de fazendas de peixes e, hora extra, reservatórios submarinos de armazenamento de carbono.
Outra aplicação potencial é a pesquisa oceânica. Os três empresários preveem cada vez mais pesquisas marinhas nos próximos anos. Um dispositivo como o que eles estão desenvolvendo pode ser estacionado no oceano e coletar grandes conjuntos de dados do mesmo local ao longo do tempo.
Dessa maneira, será possível monitorar variáveis como níveis de oxigênio, pH e temperatura. Também será possível conectar outros tipos de sensores ao dispositivo para que o usuário possa medir qualquer parâmetro que desejar.
Fonte de alimentação é um desafio
Um dos maiores desafios que a empresa enfrenta é fornecer energia para seu dispositivo. Não há tomadas elétricas no fundo do oceano, Afinal, e o dispositivo precisará de energia para coletar e transmitir dados. Também ficará estacionado no fundo do oceano por longos períodos, o que significa que a fonte de alimentação precisará ser durável e duradoura.
Por enquanto, o sistema está sendo projetado para ser alimentado apenas por uma grande bateria. Mais tarde , os empresários acham que a solução é combinar a bateria com uma fonte de energia renovável que pode gerar sua própria eletricidade. Uma possibilidade é usar um gerador de energia movido por correntes oceânicas.
Muitas partes do dispositivo, como câmeras e equipamentos de sensor, podem ser adquiridos de produtores externos. Contudo, os alunos terão que construir eles próprios o gerador de eletricidade. A razão para isso é que os dispositivos já existentes são muito grandes. O sistema que eles estão desenvolvendo precisará apenas fornecer uma pequena fonte de alimentação, suficiente para a coleta periódica de dados.
Um hidroid gigante, Corymorpha hydrozoa (de 1000-1500 m de profundidade), de um promontório a oeste de Andøya, uma ilha ao norte de Narvik, no norte da Noruega. Há um interesse crescente em explorar o fundo do oceano, e a equipe do Ocean Access esperam que sua tecnologia possa ajudar a expandir essa exploração. Esta foto foi tirada em associação com um grande projeto de mapeamento do fundo do mar da Noruega chamado Mareano. Crédito:Mareano / Instituto de Pesquisas Marinhas
Altos e baixos
Os primeiros seis meses após o início da empresa foram usados exclusivamente para coletar feedback e conselhos de diferentes especialistas e clientes em potencial. O conceito foi continuamente ajustado e aprimorado. Skogly descreve isso como dar oito passos para trás para cada segundo passo para frente.
No outono de 2019, os alunos descobriram um ponto-chave:seus clientes desejam uma solução simples para que a chance de problemas inesperados seja minimizada. Ao mesmo tempo, a ideia deles começou a ganhar prêmios. Tudo dito, os alunos e sua ideia ganharam mais de NOK 350.000, ou cerca de EUR 35 000.
Um dos prêmios foi concedido a eles pela empresa de energia Equinor e NTNU Energy Transition Initiative. A Equinor pode se tornar um dos maiores clientes da Ocean Access no futuro, e seu feedback sobre o projeto foi inestimável. Os alunos ainda se encontraram com Eldar Sætre, presidente e CEO da Equinor, o que aumentou sua motivação.
Os alunos estão usando o dinheiro que ganharam para construir um protótipo, desenvolver ilustrações gráficas do produto e cobrir os custos relacionados aos pedidos de patentes.
A estrada a frente
Os empreendedores também têm outras fontes de financiamento em vista:O Conselho de Pesquisa da Noruega tem um fundo especial de dinheiro que pode fornecer até NOK 1 milhão.
Recentemente, Ocean Access começou a trabalhar com Kongsberg Innovasjon, uma empresa que oferece conhecimento e ajuda gratuitos a alguns empreendedores e pequenas empresas escolhidos.
Um produto para o qual existe uma demanda
Até Haug Larsen, Gerente de Projetos e Professor Assistente da Escola de Empreendedorismo NTNU, diz que há um bom motivo para os três alunos terem chegado tão longe quanto eles.
"A Ocean Access tem feito bem em entender quais problemas resolver para quem. Eles investigaram soluções diferentes para o problema e foram flexíveis, "disse ele." Para um negócio ter sucesso, voce precisa de uma boa equipe, um bom produto e um bom mercado. Destes três, Eu diria que o mercado é o mais importante. A Ocean Access está criando um produto pelo qual há uma demanda. "
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