Ny miljøvennlig teknologi i skipsfarten

Mariia i rød høyhalsa genser og dunjakke, langt, lyst hår smiler til kamera foran et havnemiljø.
SENTRAL DOKTORGRAD: Forskningen til ph.d.-stipendiat Mariia Dushenko ved Universitetet i Sørøst-Norge inngår i et maritimt EU-finansiert forskningsprosjekt. Her fra verdens mest avanserte helautomatiske terminal, Maasvlakte i Rotterdam. (Foto: Lixon Samuel)

Doktorgradsstudent Mariia Dushenko har spilt en sentral rolle i et europeisk forskningsprosjekt. Resultatene bidrar til en kostnadseffektiv og miljøvennlig maritim industri.

Mat, elektronikk, klær og andre importerte varer til Norge fraktes mest miljøeffektivt via sjøveien. Samtidig må også skipsfarten ta sin andel av forpliktelsene om å redusere klimagassutslippene globalt og nasjonalt.

Nettopp det handler forskningsprosjektet Ecoprodigi om – å bringe miljøeffektivitet og digitalisering til maritim industri. Universitetet i Sørøst-Norge (USN) har som eneste norske partner i det EU-finansierte prosjektet bidratt til resultatene. 

Spesielt har kjernen i doktorgradsarbeidet til stipendiat Mariia Dushenko spilt en sentral rolle. Hun forsker på hvordan gjøre havneterminaloperasjoner mer bærekraftige.

– Jeg ser blant annet på turnaround time av skipet som et helhetlig system, det vil si tiden det tar å fullføre en last- og losseprosess fra skipets ankomst til avgang. Mer effektiv og miljøvennlig skipstransport krever godt samarbeid og god planlegging av ressurser for lossing og lasting både på land og om bord i skipet, forklarer Dushenko.

 

 

Laboratorium for digitale eksperimenter  

Ecoprodigi har status som et flaggskip i EUs strategi for Østersjøregionen. Over tjue aktører fra Norge, Sverige, Danmark, Estland, Latvia, Litauen, Polen, Hviterussland, Tyskland, Russland og prosjektkoordinator Finland har deltatt i prosjektsamarbeidet.

Prosjektet har avdekket forbedringsområder langs hele den maritime verdikjeden. Samarbeidsaktørene har utviklet og testet digitale løsninger for bedre overvåkning, visualisering og optimalisering av industriprosesser. I tillegg har prosjektet gitt verdifull kunnskapsbase om kostnadseffektive og grønne tiltak i maritime industriprosesser.  

Dushenko er fra Ukraina og har en mastergrad i finans og en mastergrad i maritim ledelse. Ved USN campus Vestfold tar hun doktorgrad i nautiske operasjoner og forventes ferdig i 2023.

31-åringen forsker på planlegging og styring av lasting og lossing fra roroskip (roll-on–roll-off). Det er skip med rullende last som nyttekjøretøy, lastebiler, last på kassetter, utstyr, maskiner, containere og til prosjektlast. 

– Å minimere tiden i havn tillater skipet å gå med sakte fart på sjøen. Det betyr reduksjon i drivstofforbruk og dermed utslipp, forklarer Dushenko.

Mariia foran PC-skjermen med hennes digitale simuleringsmodell, snur seg mot kamera fra kontorstolen og smiler.

I doktorgraden har hun utviklet en diskret hendelsessimuleringsmodell for digitale eksperimenter og test av nye metoder for planlegging og styring.

– Modellen fungerer som et laboratorium hvor vi ser effekten av simuleringen i løpet av sekunder. Det er pålitelig, effektivt og visuelt. Vi tester ulike faktorer for lastehåndteringsoperasjoner som kan redusere miljøfotavtrykket fra shipping, sier Dushenko.

Hun ser blant annet på alternativet med å losse av en enhet fra skipet og laste på en annen i retur slik at terminaltraktorer i havnen ikke kjøres tomt halvparten av tiden. Videre har hun studert ny skipsdesign, terminaldesign og med algoritmer hvordan minimisere bæring av ballastvann, som er ekstra vekt om bord i skip for å sikre god stabilitet.

Selv om utgangspunkt for Ecoprodigi er Østersjøregionen, er omfanget globalt da løsningene kan brukes hvor som helst. Utvikling av læringsmateriell og opplæring har også stått sentralt i prosjektet.

 

– Østersjøregionen er blant verdens mest trafikkerte og sårbare havområder. Shipping i regionen er kraftig regulert og industrien settes under press for å møte kravene og en stadig sterkere global konkurranse, forklarer professor Kenn Steger-Jensen, som er USNs prosjektleder i Ecoprodigi og hovedveilder for Ph.d-arbeidet til Mariia Dushenko.

 

LES MER: USN deltar i flere EU-prosjekter

Viktig samarbeid for innovasjon 

Steger-Jensen har blant annet jobbet med å utvikle treningsprogram og kurs sammen med universitetslektorene Per Haavardtun og Per Eirik Undheim ved institutt for maritime operasjoner. Alle tre er udannet skipsoffiserer og har flere års erfaring til sjøs. Høsten 2018 kom Dushenko med i prosjektet som stipendiat.

– Ideen er å innlemme digitale løsninger i større grad enn i dag både i maritim industri og undervisning for å redusere omkostning og miljøpåvirkning fra transportsektoren. Mariias havnetermial- og logistikksimuleringsmodell i nye treningskurs vil gi studentene større læringsutbytte. Vi har også utviklet opplæringsmoduler som skal dekke fremtidig kompetansebehov, sier Haavardtun. 

– En utfordring er at konkurransen i maritim næring hovedsakelig går på penger, ikke klima, men en forandring er underveis. Derfor har vi sett på hvordan nye digitale løsninger kan gjøre skip mer energieffektive og redusere forurensning, samtidig som den globale konkurransekraften til næringen sikres, sier Steger-Jensen. 

Han viser til at selv om fartøyene krever store mengder drivstoff, gir den enorme lastekapasiteten totalt lavere CO2-utslipp enn andre fraktalternativer. 

– Ecoprodigi har demonstrert viktigheten av samarbeid mellom forskning, industri og beslutningstakere for å utvikle og fremme ny teknologi og løsninger, sier Steger- Jensen. 

LES OGSÅ: Samarbeider om utdanning og forskning på Svalbard 

Om Ecoprodigi

  • Forskningsprosjektet Bringing eco-efficiency and digitalisation to maritime industry (Ecoprodigi) har i perioden 2017-2020 vært et samarbeid mellom utdanningsinstitusjoner og maritim næring gjennom EU-programmet Interreg.no.
  • Universitetet i Sørøst-Norge har representert Norge. De andre partnerlandene har vært Sverige, Danmark, Estland, Latvia, Litauen, Polen, Hviterussland, Tyskland, Russland og prosjektkoordinator Finland.
  • Prosjektet har sett på tre hovedområder som gir muligheter for at skip kan gå saktere, mer miljøvennlig og økonomisk: optimalisering av drivstoffbruk, lagring av gods/redusering av ventetid i havnene og eksterne prosesser i verftsindustrien.

Noen av resultatene 

  • Nye digitale verktøy og ny teknologi som kan redusere drivstoffbruk og utslipp med inntil 20 prosent, samtidig som produktiviteten og effektiviteten økes i produksjonsprosessene. 
  • Utvikling av nye kystfartslogistikkonsepter med roroskip (roll-on-roll-off-skip) intergrert i et intermodal transportsystem.
  • Utvikling av nye planlegging- og styringsprinsipper for last og lossing fra roroskip.
  • Opplæringsmoduler som skal dekke fremtidig kompetansebehov om digitale verktøy og løsninger i maritim industri.
  • Et eget digitalt veikart for bærekraftige tiltak. 
  • Kurs i øko-effektive tiltak for ledende maritime aktører.
  • Workshops og erfaringsutveksling med myndigheter og beslutningstakere.