Ilt-BølgeHøvlen - Offshore Center Danmark

Ilt-BølgeHøvlen
- en pumpe uden bevægelige dele
Ilt-BølgeHøvlen er det første anlæg, der udnytter
bølgeenergi til at ilte større vandområder.
I princippet en stor akvariepumpe kun drevet af
vedvarende energi. Ilt-BølgeHøvlen er testet og klar
til serieproduktion. Potentialet er enormt. Stadig flere
søer, fjorde, havbugter og fiskefarme lider af
iltsvind. Ilt-BølgeHøvlen er en oplagt mulighed for
at vedligeholde eller genoprette miljøer, der ellers
kunne gå tabt.
marts 2000

Ilt-BølgeHøvlens funktionsprincip.
Når bølgen skyller
ind i anlægget omsættes
den til en hvirvel
Ilt-BølgeHøvlen
Erik Skaarup opfandt BølgeHøvlen
i 1989. Det er en pumpe uden
bevægelige dele. Primært blev
opfindelsen gjort for at producere
elektricitet, men uden turbiner kan
den bruges til at ilte Så virker den
som en stor akvariepumpe.
Ikke alene i Danmark, men også
globalt, er iltsvind et årligt tilbagevendende
fænomen på en lang
række lokaliteter. Ilt-BølgeHøvlen
kan afhjælpe iltsvindet og de følger
iltsvind forårsager.
Funktionen
Ved at kombinere nogle simple
dagligdags fænomener på en
utraditionel måde, er det lykkedes
at skabe en pumpe uden bevægelige
dele. Ilt-BølgeHøvlen består
ikke af andet end nogle plader
og rør, men placeres den i
bølger, begynder et forunderligt
fænomen.
Bølgen skyller ind over Ilt-
BølgeHøvlens kunstige strandbred,
ind gennem nogle tragte og
videre ind gennem en slids på
bagsiden af det vandretliggende
hvirvelrør. Hvirvelrøret er kun lukket
i den ene ende. Når Ilt-
BølgeHøvlen lægges ud i stille
vand, står vandet i hvirvelrøret
stille. Men lige så snart de mindste
bølger viser sig, begynder
vandet i hvirvelrøret at bevæge
sig. Vandet begynder at rotere,
først langsomt, men for hver
ekstra bølge øges rotationshastigheden.
I løbet af nogle
bølger er hastigheden så stor,
at medfølgende luftbobler ikke
længere kan være i vandet,
men presses ind i kernen. Det
minder om en tornado, der ligger
vandret. Det skal opleves.
Bølgens langsomme pulserende
slagkraft er omformet til
en hurtigt roterende jævn bevægelse.
Ilt-BølgeHøvlen har et indtag
der er fem meter bredt. Med
20 cm høje bølger, målt fra
bølgedal til -top, pumper anlægget
150 l/s. Vandmængden
er nok til at fylde 30 badekar
på bare et minut - eller at fylde
et svømmebassin på 25 x 12,5
x 2 meter på en time.
Iltningsevnen
Ligeså overraskende som
BølgeHøvlens "pumpemaskineri"
virker, er Ilt-Bølgehøvlens
iltnings-evne. For også her bliver
en hel del simple fysiske
forhold udnyttet til at give det
maksimale.
Normalt angiver man vands
evne til at "holde" ilt ved dets
mætningspunkt - den mængde
ilt, der kan være i ferskvand
ved en given temperatur. Der
kan således være 9,09 mg
O2/liter i 20 0 C varmt vand og
14,56 mg O2/liter i 0 0 C varmt
vand. Vandets evne til at binde
ilt falder med stigende temperatur.
Men mætningspunktet er
en angivelse for stillestående
vand. Det udtrykker ikke, hvilken
mængde ilt, der kan være
i vand i bevægelse. Således er
iltindholdet i bølger ofte betydeligt
højere. Det vand, der
skyller ind i Ilt-BølgeHøvlen er
altså i forvejen godt iltet. Ved
passagen i hvirvelrøret iltes
det yderligere. Derved sikres,
at Ilt-BølgeHøvlen altid pumper
"høj iltet vand".
Ilt-BølgeHøvlen genererer to
nedadgående hvirvel-strømme
med modsat spin.
En anden fordel ved den roterende
vandstrøm er at denne strøm
danner en større berøringsflade
efter udløbet, hvilket sikrer at mere
ilt kan afgives til det omgivende
vand.
Når to strømme "arbejder" med
modsat rotation kan der opstå en
"piskeriseffekt". Rotationen i de
nedpumpede "vandsøjler" trækker
en strøm af almindeligvis koldere
bundvand ind mellem sig.
Både temperaturforskelle og bevægelsesenergier
er altså med til
at sikre den størst mulige udnyttelse
af ilten.
Ilt-BølgeHøvlen sender iltet overfladevand
ned mod bunden,
hvorved ilten afgives til bundvandet

Flow (ton/time)
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
Pumpeeffekt
0
0 20 40 60 80
Bølgehøjde (cm)
Iltning med en Ilt-BølgeHøvl på
en position med gennemsnitlig
20 cm høje bølger og 12 mg
O2/liter bevirker minimum en
nedførsel af 60 tons ilt/år - tilstrækkeligt
til at forbrænde:
• 60 tons alger eller
• 15 tons kvælstof eller
• 30 tons fiskefoder
Ilt-BølgeHøvlen i praksis
I foråret 1999 blev et tre tons
tungt flydende anlæg med en stor
hajfinne forankret i Mariager Fjord
på en position NØ for Stinesminde.
Det var den første prototype
af Ilt-BølgeHøvlen.
I Danmark bliver overvågningen
af søer, fjorde og kystnære områder
varetaget af amterne. Med de
sidste miljøplaner har der været
statsligt påbud om, at fysiske,
kemiske og biologiske forhold
skal måles og følges. Data hober
sig op i amterne. Men hvem skal
vurdere, hvad alle disse tal skal
bruges til. Og hvis data nu viser,
at den faktisk er gal, hvad så?
Da Ilt-BølgeHøvlen blev udlagt i
Mariager Fjord, viste det sig, at tilført
ilt forsvandt lige så hurtigt
som det blev tilført. Ifølge medbragt
ekkolod var fjorden 28 m
dyb på positionen. Vi havde problemer
med at bestemme, hvornår
vores iltmåler ramte bunden.
Da vi så sendte dykkere ned med
videokameraer blev forholdene
indlysende.
Der var et syv meter tykt slamlag i
bunden. I amternes rapport om
Mariager Fjord, nævnes slamlaget
ikke med et ord. Et hurtigt
overslag over slammængden, der
ligger som en dyne over bunden
på dybder større end 20 m, giver
størrelsesordenen 25 millioner
m 3 (ca. 25 millioner tons slam).
Så længe slamlaget er der, er
dette en rig næringsstofkilde til
fjorden og så længe slamlaget
er der, vil der være iltsvind.
Man kan undre sig over, hvorledes
amtet har tænkt sig at
mindske denne?
Ilt-BølgeHøvlen blev afprøvet
over sommer og efterår 1999.
Strømningshastigheder blev
målt i hvirvelrørene og ilt og
temperatur forholdene blev
målt både omkring Ilt-Bølge-
Høvlen og ved en kontrolstation
500 m derfra. Det blev dokumenteret,
at Ilt-BølgeHøvlen
kunne pumpe vand 17 m
ned gennem vandmasser med
store salt- og temperaturforskelle.
Dybdegrænsen for kraftigt
iltsvind sank med adskillige
meter uden at temperaturspringlagene
ændredes måleligt.
Pumpen fungerede som
forventet.
Ilt-BølgeHøvlen er nok markedets
billigste iltningsanlæg.
Det er ikke alene billigt i installering
og drift, men er også
fleksibelt og forureningsfrit. Et
anlæg er rigeligt til at sikre et
område på omkring en hektar
med en middelstor forurening
af næringsstof mod iltsvind.
Som resultatet af årtiers forurenende
virksomhed er der nu hobet
næringsstoffer op.
Om disse fortsat skal svække
vandøko-systemerne eller denne
forurening skal fjernes er fortsat
et politisk spørgsmål.
Perspektiver
BølgeHøvlens unikke funktion har
en lang række anvendelsesmuligheder:
1. Produktionen af elektricitet.
2. Vandbehandling; fx fjernelse
af tungmetaller eller tilsætning
af kalk.
3. Udvindelse af værdifulde mineraler
fra havvand.
4. Opsamling af organiske stoffer,
eller specifikke organismer
fx til fiskefoder.
5. Fremstilling af ferskvand fra
saltvand ved omvendt osmose.
6. Opsamling af olieforurening.
7. Kystsikring.
Ilt-BølgeHøvlen under udlæggelse i Mariager Fjord. Stofrørene, der
leder vandet mod bunden er foldet op.

WavePlane International A/S
- et dansk udviklingsselskab baseret på Erik Skaarup’s
opfindelse BølgeHøvlen. Denne er patenteret i
største delen af verden og kommercialiseringen er
påbegyndt i år 2000.
Ilt-BølgeHøvlen er færdig til salg og produktion. Forhandlinger
om såvel joint-venture som licensselskaber
for forskellige geografiske områder i verden er
påbegyndt.
Udviklingen af Energi-BølgeHøvlen går frem med
stormskridt. Den første større model af Energi-
BølgeHøvlen blev succesfuldt afprøvet på Dansk Maritimt
Institut i oktober 1999 og den første afprøvning
af en større prototype er planlagt til at finde sted i
Nordsøen udfor Hanstholm ultimo år 2000.
Fortsætter udviklingen som planlagt er Energi-
BølgeHøvlen salgs- og produktionsklar i år 2002.
Det vil formentlig blive verdens første aggregat til udvinding
af bølgeenergi, der vil give investorerne et
positivt økonomisk afkast af deres investeringer.
En ny dansk succeshistorie inden for den grønne
energisektor er måske på vej. Og vi er ikke konkurrenter
til vindmøllefabrikanterne - de er vores
kollegaer og samarbejdspartnere.
Teknisk beskrivelse af Ilt-BølgeHøvlen
Materialer: stål
Vægt: ca. 3 ton (aluminium 1.5 ton)
Vægt af ankerklods: 500 kg.
Dimensioner
Indtagsbredde: 5 m
Total bredde: 8 m.
Højde: 6,2 m - (2,6 m under vandniveau
og 3,2 m over vandniveau (inkl. søafmærkning)).
Bygget hos: Thyborøn Skibs & Motor
Overfladebehandlet af: Fyns Coating Aps
Overfladegaranti: 5-15 år
Måleresultater målt på Dansk Maritimt Institut
april 1999:
Ilt-BølgeHøvl med 5 m bredt indtag
Bølgehøjde Vand Ilt*
Centimeter ton/time kg/dag
10 216 73
20 554 186
30 792 266
40 922 310
50 1.109 373
60 1.368 460
* Beregnet med et iltindhold på 12 mg/liter
Model af Energi-bølgeHøvlen, skala 1:2,5 - testet på Dansk Maritimt Institut, Oktober 1999
WavePlane International A/S Tagesmindevej 1 DK - 2820 Gentofte
Phone +45 3975 1213 Fax +45 3975 1214
www.waveplane.com E-mail: es@waveplane.com