Les plateaux continentaux du monde sont parsemés de puits de pétrole sous-marins. Une fois qu'ils ne sont plus utilisés, quelqu'un devra les surveiller, mais comment ? Un groupe d'étudiants diplômés de la NTNU a une réponse possible. Crédit :Colourbox
Le littoral de la Norvège est parsemé de plus d'un millier de puits de pétrole, dont la plupart seront branchés une fois qu'ils ne seront plus rentables. Ils doivent être surveillés en cas de fuite, mais il n'est pas facile de les surveiller. Une nouvelle entreprise propose une approche différente qui pourrait aider.
La surveillance sous-marine pose de nombreux défis, y compris la communication entre l'eau et la terre. La communication sans fil par l'eau fonctionne mal sur de longues distances, l'alternative d'aujourd'hui est donc de communiquer par câbles. Placer des câbles dans l'océan peut être très coûteux, bien que, des solutions alternatives sont donc intéressantes.
Maintenant, une entreprise fondée par trois étudiants diplômés de l'Université norvégienne des sciences et technologies (NTNU) développe une nouvelle approche qui peut aider les chercheurs et les entreprises à envoyer et recevoir des informations à partir de leurs installations sous-marines. La société s'appelle Ocean Access et a été lancée en tant que projet de maîtrise à la NTNU School of Entrepreneurship.
"Imaginez qu'un capteur au fond de l'océan ait détecté une possible fuite de gaz d'un champ pétrolifère fermé, mais que les bulles de gaz ont été réellement créées par un poisson. Nous avons besoin d'un système qui ne puisse pas seulement découvrir les fuites, mais ça peut aussi les vérifier, " a déclaré Andreas Mauritzen, l'un des co-fondateurs de l'entreprise.
Communication compliquée
La communication sans fil fonctionne bien sur terre, mais toutes les solutions sous-marines existantes ont leurs inconvénients. L'un des principaux défis est ce qu'on appelle la bande passante.
La bande passante est la différence entre la fréquence la plus élevée et la fréquence la plus basse qui composent un signal. Un signal avec une large bande passante peut contenir plus d'informations qu'un signal avec une bande passante plus petite.
"Vous pouvez envoyer des signaux sans fil à travers l'eau avec une communication acoustique. Vous obtenez alors une longue portée, mais la bande passante étroite est problématique. Avec communication acoustique, vous pouvez envoyer un simple signal "OK", mais pas des ensembles de données plus volumineux tels que des photos ou des vidéos. ", a déclaré Mauritzen.
« La communication optique est une autre solution existante pour l'envoi de données par l'eau. Vous obtenez là une large bande passante mais une faible portée, " il a dit.
En d'autres termes, avec la technologie d'aujourd'hui, vous ne pouvez pas envoyer de fichiers de données plus volumineux sans fil sur de grandes distances sous l'eau. Un signal peut être envoyé entre l'eau et la terre par des câbles, mais cela coûte cher. Cependant, en transférant les informations par câbles dans l'eau et sans fil dans l'air, les étudiants espèrent créer un système de communication efficace.
La possibilité d'envoyer des fichiers de données plus volumineux, telles que des photos et des vidéos, est l'un des principaux objectifs de l'entreprise.
Transmission périodique d'informations
L'approche de la nouvelle entreprise comporte deux étapes. D'abord, une unité de collecte de données est libérée d'une installation au fond de l'océan. Il traîne un long câble jusqu'à la surface.
Ce modèle montre une version simplifiée du système qu'Ocean Access est en train de développer. Les données seront collectées à partir de ce type d'installation par un véhicule sous-marin autonome (AUV) ou par un navire de surface. Crédit :Accès à l'océan
Puis, l'information sera envoyée de la surface de l'océan à la terre par les airs, par satellite ou 4G.
Lorsque le travail est terminé, le petit appareil sera ramené via le câble à son installation sous-marine. Le câble sera tiré vers le bas avec l'appareil, semblable à un yo-yo inversé où l'installation sous-marine correspond à la main de poussée.
Protégé contre les tempêtes et le trafic maritime
Le dispositif d'envoi d'informations sera programmé pour quitter périodiquement le fond marin, ou lorsque les capteurs enregistrent des valeurs anormalement élevées. La plupart du temps, le système sera protégé au fond de l'océan et ne sera pas exposé aux grosses vagues ou aux tempêtes, comme il le ferait s'il était placé sur la surface de façon permanente. Le ramener à la surface de sa maison au fond de l'océan uniquement en cas de besoin, signifie également qu'il ne peut pas être endommagé par les navires.
Dans de nombreux domaines, l'appareil devra parcourir plusieurs centaines de mètres pour atteindre la surface. Les étudiants disent qu'un câble de 400 mètres leur permettra de surveiller la plupart des puits sous-marins temporairement abandonnés sur le plateau continental norvégien. Cependant, à long terme, les fondateurs espèrent que leur appareil pourra fonctionner encore plus profondément.
"A 400 mètres sous la surface de la mer, nous atteindrons pratiquement tous ces puits en Norvège. Mais nous ne faisons que commencer, donc 400 mètres c'est assez profond pour le moment, ", a déclaré Mauritzen.
De nombreuses possibilités
Mauritzen et ses co-fondateurs, Fredrik Lilleøkdal et Morten Skogly, envisagent plusieurs usages pour l'appareil qu'ils développent. L'une pourrait consister à surveiller les puits de pétrole temporairement bouchés. Étant donné que les champs pétroliers sous-marins qui ne sont plus utilisés peuvent développer des fuites, le gouvernement norvégien exige des entreprises qu'elles les gardent sous surveillance. De la même manière, la technologie peut être utilisée pour s'occuper des fermes piscicoles et, heures supplémentaires, réservoirs de stockage de carbone sous-marins.
Une autre application potentielle est la recherche océanique. Les trois entrepreneurs prédisent de plus en plus de recherches marines dans les années à venir. Un appareil comme celui qu'ils développent peut être stationné dans l'océan et collecter de grands ensembles de données au même endroit au fil du temps.
De cette façon, il sera possible de surveiller des variables telles que les niveaux d'oxygène, pH et température. Il sera également possible de connecter d'autres types de capteurs à l'appareil afin que l'utilisateur puisse mesurer le paramètre qu'il souhaite.
Alimentation électrique un défi
L'un des plus grands défis auxquels l'entreprise est confrontée est d'alimenter son appareil. Il n'y a pas de prises de courant au fond de l'océan, après tout, et l'appareil aura besoin d'alimentation pour collecter et transmettre des données. Il sera également stationné au fond de l'océan pendant de longues périodes, ce qui signifie que l'alimentation électrique devra être durable et durable.
Pour l'instant, le système est conçu pour être alimenté uniquement par une grande batterie. Plus tard , les entrepreneurs pensent que la solution est de combiner la batterie avec une source d'énergie renouvelable qui peut générer sa propre électricité. Une possibilité est d'utiliser un groupe électrogène entraîné par les courants océaniques.
De nombreuses parties de l'appareil, tels que les caméras et les capteurs, peuvent être achetés auprès de producteurs externes. Cependant, les élèves devront construire eux-mêmes le générateur d'électricité. La raison en est que les appareils déjà existants sont trop gros. Le système qu'ils développent n'aura qu'à se munir d'une petite alimentation, suffisant pour la collecte périodique de données.
Un hydroïde géant, Corymorpha hydrozoa (de 1000-1500 m de profondeur), d'un promontoire à l'ouest d'Andøya, une île au nord de Narvik, dans le nord de la Norvège. Il y a un intérêt croissant pour l'exploration des fonds marins, et l'équipe d'Ocean Access espèrent que leur technologie pourra aider à étendre cette exploration. Cette photo a été prise en association avec un important projet norvégien de cartographie des fonds marins appelé Mareano. Crédit :Mareano / Institut de recherche marine
Des hauts et des bas
Les six premiers mois après la création de l'entreprise ont été uniquement utilisés pour recueillir les commentaires et les conseils de différents experts et clients potentiels. Le concept a été continuellement ajusté et amélioré. Skogly le décrit comme un recul de huit pas tous les deux pas en avant.
A l'automne 2019, les étudiants ont découvert un point clé :leurs clients veulent une solution simple afin de minimiser les risques de problèmes inattendus. À la fois, leur idée a commencé à gagner des prix. En tout, les étudiants et leur idée ont remporté plus de 350 000 NOK, soit environ 35 000 euros.
L'un des prix leur a été remis par la société d'énergie Equinor et NTNU Energy Transition Initiative. Equinor pourrait devenir l'un des plus gros clients d'Ocean Access à l'avenir, et leurs commentaires sur le projet ont été inestimables. Les étudiants ont même rencontré Eldar Sætre, président et chef de la direction d'Equinor, ce qui ajoute à leur motivation.
Les étudiants utilisent l'argent qu'ils ont gagné pour construire un prototype, développer des illustrations graphiques du produit et couvrir les coûts liés aux demandes de brevet.
La route devant
Les entrepreneurs ont également d'autres sources de financement en ligne de mire :le Research Council of Norway dispose d'un fonds spécial qui pourrait fournir jusqu'à 1 million de NOK.
Récemment, Ocean Access a commencé à travailler avec Kongsberg Innovasjon, une entreprise qui offre une expertise et une aide gratuite à quelques entrepreneurs et petites entreprises choisis.
Un produit pour lequel il existe une demande
Même Haug Larsen, Chef de projet et professeur adjoint à la NTNU School of Entrepreneurship, dit qu'il y a une bonne raison pour que les trois étudiants soient allés aussi loin qu'ils l'ont fait.
"Ocean Access a bien compris quels problèmes résoudre pour qui. Ils ont étudié différentes solutions au problème et ont été flexibles, " dit-il. " Pour qu'une entreprise réussisse, vous avez besoin d'une bonne équipe, un bon produit et un bon marché. De ces trois, Je dirais que le marché est le plus important. Ocean Access crée un produit pour lequel il y a une demande."
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