Strategiske forskningsområder - Marin - Fakultet for ingeniørvitenskap
Digitalt havrom
Norge har havområder som er 6-7 ganger større enn landarealene. Havområdene omfatter kystsonen rundt Norge og Svalbard og havområdene fra Nordsjøen i syd, Norskehavet, Barentshavet, Nord-Atlanteren og polhavet som følger nye sokkelgrenser – Yermak platået inn i pol bassenget. Kartlegging og overvåking av havområdene inkludert nordområdene er viktig for kunnskapsbasert forvaltning av marine økosystemer, miljø, klima, ferdsel, fiskerier, havbruk, olje og gass, og annen verdiskapning i havet. I tillegg er inspeksjon og vedlikehold av havkonstruksjoner og utstyr for olje og gass, havbruk, offshore vind og marine mineraler ved bruk av robotiserte systemer med avanserte sensorer viktig for sikker og kostnadseffektiv drift. For olje og gass virksomhet er integrert marin kartlegging og overvåkning ved bruk av avanserte sensorer på ulike teknologiplattformer helt avgjørende for sikker og miljørobust kartlegging, utvinning og produksjon av hydrokarboner. En holistisk tilnærming der bærekraft står i sentrum er helt avgjørende for nasjonale og internasjonale interesser. Norge som havnasjon har et spesielt ansvar for å lede an i dette arbeidet. Forskningsområdet digitalt havrom på IV omfatter utvikling av metoder og teknologi for integrert marin kartlegging, overvåking og drift av havkonstruksjoner og systemer ved bruk av autonome og robotiserte systemer med avansert sensorteknologi for:
- integrert marin kartlegging og overvåking i kystnærestrøk, store havdyp og i arktiske områder,
- innhenting av data og materiale for marin prospektering som kan gi ny kunnskap til f.eks. fremskaffe nye medisiner, mat og energi fra havet, eller informasjon for å forstå det marine miljøet bedre,
- økt operasjonell effektivitet og sikkerhet i kartlegging, inspeksjon, forvaltning og vedlikehold for olje og gass virksomhet, marin mineraler og havbruk,
- inspeksjon og rengjøring av skip, havner og marine konstruksjoner,
- klassifisering og modellering av marine geohazards.
Fiske (nye arter)Sikrere, smartere og grønnere sjøtransport og operasjoner
Internasjonal skipsfart er ryggraden i internasjonal handel, men også en betydelig forurensningskilde. Energieffektivisering og innføring av energikilder med lavere utslipp er viktig for å redusere skipsfartens utslipp og gjøre internasjonal skipsfart mindre miljøskadelig. Norge har også en sentral internasjonal rolle i utvikling av spesialiserte fartøyer til ulike operasjoner for utvikling og utvinning av havrommets resurser. Dette er operasjoner som setter store krav til effektivitet, sikkerhet og miljø.
Gevinster og forskningsmuligheter innen sjøtransport og maritime operasjoner ligger i stor grad i tverrfaglighet og utnyttelse av muliggjørende teknologier. Sentrale stikkord er digitalisering, autonomitet, stordata-analyser, virtuell prototyping, alternative brennstoffer, hybride maskinerisystemer, sjøgangsegenskaper, multimodal logistikk, risikostyring og levetidsanalyser.
Norge har et sterkt maritimt cluster med lang historie og stor bredde. NTNU må utnytte dette clusteret, og har et potensiale i økt samarbeid med deep sea rederiene, samtidig som eksisterende tett samarbeid med utstyrsindustri og offshore skipsclusteret må videreutvikles. Det må satses på utvikling av numeriske simuleringer på flere ulike nivåer for ulike anvendelser, samtidig som eksperimentelle undersøkelser både i modellskala i laboratorier og ved å måle på skip i operasjon er viktig. Miljø må være mer enn et honnørord – levetidsanalyser og livssyklusanalyse er gode verktøyer i denne forbindelse.
Autonom seilbåtLevende og produktive kystsamfunn
Norge er en lang og unik kyst og det er viktig at vi har mange produktive og levende samfunn langs kysten. En vesentlig ingrediens er en sikker og pålitelig kystinfrastruktur for næringsvirksomhet, transport og bebyggelse. Tradisjonelt har det vært skipstransport langs kysten og fiske som har vært den vesentlige utfordringen. Men, nye utfordringer har kommet til med fornybar energi i kystsonene, havbruk, utbygging av veier og jernbane langs kysten, større etterspørsel etter boliger på kysten samt Arktisk kystteknikk. Som all annen infrastruktur må den ha tilstrekkelig pålitelighet og ha god nok regularitet. Klimaendringer og kostnader gjør at vedlikeholdsplanlegging og styring og adaptiv design blir stikkord i design og drift av ulike typer infrastruktur. All infrastruktur bygges for å bedre menneskenes liv og miljø slik at bærekraft og direkte påvirkning på menneskenes liv og helse må med. Til slutt kan det nevnes at det nye Copernicus programmet gir nye muligheter for overvåkning og instrumentering. Vi finner det naturlig å dele inn i følgende anvendelser:
- Havner og farleder
- Havbruk
- Fornybar energi
- Veier, jernbane og fjordkrysninger langs kysten
- Boliger og annen bebyggelse
- Arktisk Kystteknikk
Innovative havkonstruksjoner, systemer og operasjoner
Økt bruk av havet til høsting av mat og fornybar energi er en forutsetning for å kunne nå et bærekraftig samfunn. I fremtiden må havet kunne høstes som en åker og bidra mer i den globale matforsyningen. Vind og solenergi må bidra signifikant til en fremtidig karbonnøytral energikjede. I tillegg er videre utvinning av olje og gass på en mest mulig sikker og miljøvennlig måte meget viktig for Norge som nasjon, og for stabil energileveranse internasjonalt i årene fremover. Dette krever kompetanse og kunnskap om innovative havkonstruksjoner, systemer og operasjoner. Samtidig krever det kunnskap om miljøpåvirkninger for å sikre at utvinning og utnytting av havet skjer på en bærekraftig måte. Vi må utvikle ny grunnleggende og anvendt kunnskap som kan komme til nytte i alle hav-relaterte næringer i Norge. Samtidig må vi utnytte og overføre kunnskap og erfaringer som er bygget opp gjennom mange tiår i olje- og gassindustrien til nye anvendelsesområder.
Sentralt i dette er havkonstruksjoner, systemer og operasjoner tilknyttet disse.
IV skal levere kunnskap for teknologi i forskningsfronten innen disse temaene. Vi må fokusere på å utnytte tangeringspunktene mellom anvendt forskning og grunnforskning, og mellom ulike fagområder, som hydrodynamikk, konstruksjoner, optimalisering, prosjektering, pålitelighet, bærekraft, biologi, materialteknologi, autonomi, driftssikkerhet og vedlikehold, til å åpne nye, ukjente muligheter. Det er viktig å tenke «utenfor boksen».
Vind-Bølgekraft
Oppdrett til havs