Voorbeeld thema MARITIEM-2013

Voorbeeld thema MARITIEM-2013
Thema:
Technische haalbaarheid en ecologische impact van operaties in arctische gebieden
Contactpersoon:
Dr.ir. H.J. Prins (MARIN), [email protected], T : (0)317 493456
Innovatie thema’s:
Kennisgebied:
Kennis sub-gebied:
Winnen op zee
Impact op de mariene omgeving
Krachten van ijs op constructies
Hydrodynamica
Effect van operaties op
Maritieme operaties
arctische ecosystemen
Achtergrond (relatie met Innovatiethema’s):
De offshore industrie is zich anno 2012 aan het voorbereiden om de operaties in gebieden waar ijs,
permafrost en lagere temperaturen voorkomen te kunnen intensifiëren, gezien een aanzienlijk deel
van de natuurlijke hulpbronnen op aarde zich al daar bevindt.
Operators, ontwerpers, toezichthouders en onderzoeksinstituten hebben veel ervaring opgebouwd
in offshore operaties in de laatste decennia. Om deze activiteiten ook te kunnen ontplooien in
bovengenoemde gebieden, dienen echter verschillende technische hordes genomen te worden.
Bovendien, stelt de maatschappij kritische vragen naar de impact – en derhalve de noodzaak - van
deze activiteiten op het milieu en de lokale bevolking.
In 2011 is door de Nederlandse offshore industrie het initiatief genomen om richtlijnen uit te
stippelen welke de operationele begrenzingen aangeven in deze gebieden. Dit initiatief heeft geleid
tot de Arctic Operations Handbook JIP. Als onderdeel daarvan worden know-how en tools
geëvalueerd om de operaties en de equipement te beoordelen naar technische haalbaarheid en
ecologische impact.
Zo wordt gekeken naar de operaties en de equipement benodigd om de stroming van ijs rond een
drijvende constructie te beheersen zodat voorkomen kan worden dat de krachten op de constructie
te groot worden wanneer het ijs accumuleert. Internationaal wordt gezocht naar technieken om de
krachten van ijs op een constructie te kunnen voorspellen zodat aangegeven kan worden wanneer
de accumulatie van ijs te groot is of hoe de constructie ontworpen dient te worden. De
samenstelling van ijs is de compliceerde factor in de voorspelling hiervan via numerieke modellen of
model proeven.
Voorbeelden van operaties en equipement voor het beheersen van de stroming en accumulatie van
ijs, zijn het fysiek breken van ijs d.m.v. ijsbrekers voordat het ijs de constructie bereikt, het opbreken
van geaccumuleerd ijs met water jets, of het toepassen van een specifiek rompvorm. Vele studies
richten zich op het bepalen van de belasting van deze operaties en equipement op het ecosysteem,
maar niet op het effect van hiervan op het ecosysteem. Binnen Arctic Operations Handbook JIP is
een kader opgesteld voor een kwantitatieve assessment van de ecologische impact van dergelijke
operaties, welke ingevuld dient te worden met inzicht over interactie tussen soorten in de arctische
gebieden en hun kwetsbaarheid. Om de toepasbaarheid van alternatieve technische oplossing te
bepalen dient bovendien de ecologische impact monetair gekwantificeerd worden zodat het kan
afgewogen t.o.v. de investeringskosten binnen kosten -baten analyse.
Relevante business cases, JIP’s, EU projecten en overheidprogramma’s:
Project naam (type) Onderwerp
Aantal NL
Private Cash
deelnemers bijdrage NL
Arctic Operations
Uitstippelen van richtilijnen voor operaties in
14
180 000
Handbook (JIP)
arctische gebieden.
EuroPropolar (CRS)
Propellor ice interaction
ARCEIA (JIP)
IceStream II (JIP)
Arctic enviromental impact assessment
Ice loads on overboard equipment
t.b.d.
t.b.d.
Onderzoek: wetenschappelijke vraagstelling en doelstelling
Het onderzoek zal zich richten op de ontbrekende facetten om operaties en de equipement te
beoordelen naar technische haalbaarheid en ecologische impact. De hoofdvragen zijn:
•
•
•
•
•
•
Wat is de interactie tussen soorten in het arctische ecosysteem?
Wat is de kwetsbaarheid van het arctische ecosysteem voor belastingen (toxische
verbindingen, geluid, etc.) veroorzaakt door antropogene activiteiten?
Hoe kan de ecologische impact monetair gekwantificeerd worden zodat het kan afgewogen
t.o.v. de investeringskosten van alternatieve technische oplossingen binnen kosten -baten
analyse?
Wat zijn de relevante belasting mechanismes uitgevoerd door ijs op een constructie, en in
welke combinaties komen deze voor? Hoe kunnen deze geïdentificeerd worden?
Hoe kan de grootte van de belasting van elk mechanisme afzonderlijk of van combinaties
numeriek en experimenteel voorspeld worden?
Welke mogelijkheden zijn er om de voorspelling van de belasting van elk mechanisme
afzonderlijk of van combinaties te simplificeren als functie van het stadia van het ontwerp
proces?