Prosjektnummer
Nordic Clean Pumps - SideFlow
Landbasert akvakultur står overfor økt produksjon, strengere miljøkrav og behov for redusert vann- og energiforbruk. Dagens løsninger domineres av gjennomstrømningsanlegg og RAS. RAS muliggjør høy produksjonstetthet, men er energikrevende, komplekst og sårbart for ustabil gassbalanse, fouling og driftsavvik. Det er derfor behov for robuste og energieffektive vannbehandlingsløsninger med lavere teknisk risiko.
CO2 er en av de mest dimensjonerende vannkvalitetsparameterne i landbasert produksjon. Økt biomasse og fôringsintensitet gir høy CO2-produksjon, mens organisk belastning kan svekke avgassing gjennom surfaktantbelegg, fouling og biofilmaktivitet. I sjøvann forsterkes utfordringene av lavere CO2-løselighet og endret bobledynamikk. Uheldig strømning kan gi lokale CO2-lommer, redusert selvrens og ujevn vannkvalitet. Erfaring fra forskning og drift viser behov for løsninger som sikrer stabil CO2-fjerning under varierende belastning.
SideFlow i kombinasjon med Total Gas Control (TGC) er utviklet for å møte disse utfordringene. Systemet baserer seg på trinnvis behandling av vann i åpne kamre, der CO2 fjernes ved lufting og partikler fjernes gjennom integrert skimming. Løsningen er uten biofilter og tradisjonelt pakkemateriale, noe som reduserer risiko for fouling og driftsavhengighet av biologiske prosesser. Lav pumpehøyde gir lavt energiforbruk, mens karspesifikk installasjon gir høy fleksibilitet og bedre biosikkerhet enn sentraliserte systemer.
Teknologien er testet i storskala anlegg ved First Water/Landeldi på Island. Evalueringer fra Blue Planet (2023) og Akvaplan-Niva (2024) viser at systemet kan opprettholde vannkvalitet innenfor anbefalte grenseverdier ved biomassetettheter over 80 kg/m3, samtidig som andelen nytt vann kan reduseres til rundt 25 %. Resultatene viser stabil sirkulasjon, god oksygenmetning, effektiv partikkelfjerning og CO2-avdrivning på 33–36 %, på nivå med eller bedre enn sammenlignbare systemer.
Erfaringene viser at teknologien fungerer under relevante driftsforhold, men det mangler forskningsbasert dokumentasjon av mekanismene som styrer ytelsen. Uavhengige vurderinger peker særlig på behov for bedre dokumentasjon av CO2-effektivitet, hydraulikk og dimensjoneringsgrunnlag før skalering. Teknologien vurderes til TRL 5–6.
Prosjektet skal dokumentere og optimalisere samspillet mellom masseoverføring, bobledynamikk, organisk belastning, hydraulikk, partikkelkontroll og gassregulering. Hovedspørsmålene er:
- Hvordan sikre stabil og effektiv CO2-fjerning uten biofilter og pakkemateriale?
- Hvordan oppnå robust gassbalanse og kontroll med totalgassovermetning (TGP)?
- Hvordan optimalisere hydraulikk, skimming og partikkelkontroll?
- Hvor går kapasitetsgrensene for trygg og energieffektiv drift?
Prosjektet gjennomføres av Nordic Clean Pumps, Ode, Akvaplan-Niva og Aker Solutions. Resultatene skal gi grunnlag for kommersiell implementering av robust og energieffektiv teknologi for CO2-fjerning i landbasert akvakultur.
Å optimalisere og dokumentere SideFlow som et robust, energieffektivt og driftsstabilt vannbehandlingssystem med særlig fokus på effektiv CO2-fjerning under realistiske produksjonsforhold, slik at systemet kan etablere nye standarder for gassbalanse, vannkvalitet og fiskevelferd i landbasert oppdrett.
Delmål
Delmål 1: Å optimalisere CO2-fjerningen i SideFlow og dokumentere min. 55 % reduksjon under realistiske belastninger. Identifisere optimale G/L-forhold, bobleteknologi, luftedybde og beregne kLa for et robust og stabilt design.
Delmål 2: Å sikre trygg gassbalanse og definere driftsgrenser som hindrer TGP >100 %. Dokumentere hvordan lufting, O2-strategier og diffusorplassering påvirker CO2-fjerning og total gassbalanse, og utvikle kriterier som forhindrer gassovermetning.
Delmål 3: Å undersøke hvordan TSS/DOC påvirker kLa og CO2-stripping, og optimalisere skimming, drenering og bobleteknologi for å hindre organisk svekkelse av avgassingen. Redusere slamrisiko og sikre stabil vannkvalitet.
Delmål 4: Å optimalisere hydraulikk og karstrømning for å redusere CO2-akkumulering og sikre jevn gassbalanse. Evaluere innløpsdesign og selvrens, og utvikle kriterier som begrenser CO2-gradienter i kar.
Delmål 5: Å fastsette SideFlows kapasitet og trygge driftsgrenser med CO2 som dimensjonerende parameter. Gjennomføre kapasitets- og stresstester for å identifisere grenser for biomasse, vannforbruk og belastning, og utvikle driftskriterier for kommersiell implementering.
SideFlow adresserer en sentral flaskehals i landbasert akvakultur: akkumulering av CO2 og ustabil gassbalanse. Prosjektet skal dokumentere hvordan teknologien kan gi effektiv CO2-fjerning, økt vann-gjenbruk og stabil vannkvalitet med lavere energibruk og teknisk kompleksitet enn tradisjonelle RAS-løsninger.
På kort sikt vil prosjektet gi næringen etterprøvbare data om ytelse, kapasitetsgrenser, vannkvalitet, TGP-kontroll, skimming, hydraulikk og driftskriterier. Dette gir oppdrettere, rådgivere og myndigheter et bedre beslutningsgrunnlag for vurdering av ny vannbehandlingsteknologi.
På lengre sikt kan resultatene bidra til økt produksjonskapasitet i eksisterende gjennomstrømnings- og hybride anlegg, redusert behov for nytt vann, lavere energiforbruk, mindre risiko for fouling og bedre fiskevelferd. Teknologien kan installeres modulært per kar eller kargruppe, noe som muliggjør trinnvis oppgradering uten full ombygging til RAS.
Prosjektet har dermed nytteverdi gjennom reduserte driftskostnader, lavere teknisk risiko, bedre ressursutnyttelse og økt bærekraft. Resultatene forventes å styrke grunnlaget for kommersiell implementering av robuste og energieffektive løsninger for CO2-fjerning i landbasert akvakultur.
Prosjektet organiseres som et samarbeid mellom Nordic Clean Pumps (prosjekteier/prosjektleder), Ode Tjeldbergodden AS (pilot- og driftspartner), Akvaplan-niva (FoU-partner), Aker Solutions (CFD/designoptimalisering) og Sterling White Halibut (faglig rådgiver). Nordic Clean Pumps har ansvar for prosjektledelse, teknologiutvikling, systemdesign og implementering. Ode bidrar med testarena, drift og operasjonell kvalitetssikring, mens Akvaplan-niva har ansvar for forsøksdesign, målemetodikk, datakvalitet og analyser av vannkvalitet og gassbalanse. Aker Solutions støtter prosjektet med hydraulisk modellering og designoptimalisering. Prosjektgruppen møtes jevnlig, og en FHF-oppnevnt referansegruppe bidrar med faglig kvalitetssikring og næringsrelevans.
Arbeidspakken etablerer og verifiserer pilotsystemet for SideFlow i fullskala drift. Det gjennomføres testing av CO2-fjerning, luft/vann-forhold, diffusorløsninger og hydraulikk ved lav belastning. Vannkvalitet, gassbalanse og hydrauliske forhold dokumenteres gjennom kontinuerlige målinger og tracerforsøk.
Arbeidspakke: AP2 - Oksygenering og oksygenstabilitet (Kjell Erik Røvang)Arbeidspakken skal optimalisere oksygenering og dokumentere stabil drift ved varierende belastning. Ulike diffusorløsninger, luftmengder og reguleringsstrategier testes for å sikre stabile O2-nivåer uten risiko for gassovermetning. Arbeidet inkluderer analyser av reguleringsdynamikk og driftsgrenser.
Arbeidspakken undersøker hvordan skimming og bobleteknologi påvirker partikkelfjerning, DOC og CO2-fjerning under økende organisk belastning. Det testes ulike skimmerdesign og luftstrategier for å sikre stabil vannkvalitet, redusert slamoppbygging og høy strippingeffektivitet.
Arbeidspakken skal dokumentere og optimalisere hydraulikk, strømningsmønstre og selvrens i kar koblet til SideFlow. Ulike innløps- og utløpsdesign testes gjennom målinger, tracerforsøk og CFD-modellering for å redusere CO2-lommer og forbedre partikkeltransport og vannkvalitet.
Arbeidspakke: AP5 - Integrert kapasitet og intensivering (Kjell Erik Røvang)Arbeidspakken skal dokumentere SideFlows kapasitet og driftsgrenser ved økende biomasse og redusert vannforbruk. Det gjennomføres lastetrapp- og stresstester for å kartlegge sammenhenger mellom belastning, vannkvalitet, energibruk og gassbalanse, og etablere praktiske driftskriterier for kommersiell drift.
Prosjektets resultater skal formidles bredt til havbruksnæringen, FoU-miljøer og forvaltning gjennom åpne og målrettede aktiviteter. Formidlingen skal bidra til rask kunnskapsoverføring og praktisk anvendelse av resultater knyttet til CO2-fjerning, gassbalanse, hydraulikk og energieffektiv vannbehandling i landbasert akvakultur.
Næringen vil nås gjennom webinarer, demonstrasjonsdager hos pilotpartner og presentasjoner på relevante konferanser. Det skal utvikles praktiske veiledere og designnotater for CO2-kontroll, TGP-håndtering, skimming, hydraulikk og integrasjon av SideFlow i nye og eksisterende anlegg. I tillegg produseres korte videomoduler som forklarer teknologi, drift og sentrale resultater.
FoU-miljøer vil nås gjennom fagfellevurderte vitenskapelige artikler, tekniske rapporter og konferansepresentasjoner. Prosjektet skal publisere resultater om CO2-stripping, gassbalanse, vannkvalitet, hydraulikk og samspillet mellom organisk belastning og masseoverføring.
Forvaltning og beslutningstakere vil motta et policy brief som oppsummerer effekter på vannforbruk, energibruk, biosikkerhet, utslipp og fiskevelferd, samt anbefalinger for implementering og dimensjonering av teknologien.
Prosjektet følger prinsipper om åpenhet og bred tilgjengeliggjøring av resultater. Data, analyser og erfaringer fra prosjektet skal formidles løpende gjennom prosjektperioden. Kommersielt sensitive konstruksjonsdetaljer knyttet til SideFlow-enheten holdes konfidensielle, mens øvrige resultater publiseres åpent for å sikre størst mulig nytteverdi for næringen.