Drammen/Hokksund: Dagens pumper baserer seg i hovedsak på teknologi enten utviklet av Archimedes for mer enn 2000 år siden, eller Gallileos patent fra 1597.
Det er henholdsvis skruepumpe og stempelpumpe. Nå har et lite utviklingsfirma på Hokksund utviklet et helt nytt konsept – impulspumpen – det første på 408 år.
Modell for den nye teknologien er naturen, nærmere bestemt hjertet. For skulle volumet i og muskulaturen i hjertet legges til for den energien er nødvendig for pumpe alt blodet rundt i kroppen, så er hjertet kraftig underdimensjonert. Men impulsene fra hjerteslagene, sørger for at det er tilstrekkelig energi for å forflytte blodet i kroppen.
Fordelen med den nye teknologien er redusert behov for energi for å pumpe væsker. Av all elektrisk energi som produseres i verden, brukes opp mot 20 prosent til å pumpe væsker. Å finne en ny pumpeteknologi som kan redusere energiforbruket, har derfor svært stor betydning for verdens energiforsyning.
Nye landsmenn
Pumpeteknologien er utviklet av firmaet Clavis Impulse Technology. Det holder til på Hokksund, men de ansatte er svært langt fra eikværinger av fødsel. De som driver firmaet er to russere, en franskmann, en svenske og en bosnier, mens en norsk kvinne holder styr på administrasjon og regninger.
Selve impulsteknologien er utviklet over lang tid. Opprinnelig startet prosjektet under sovjettiden, men med kommunismens fall, måtte forskerne finne andre markeder hvor det var mulig å finne interesse for enklere og mer effektiv pumpeteknologi. Og av alle ting fant de muligheter i Norge på et bortgjemt industriområdet i Øvre Eiker.
Forskeren Magomet Sagov studerte naturens bevegelsesmønster ved Laboratorie Byont i Moskva. Målet var å finne frem til transportmidler som brukte mindre energi ved forflytning i terreng.
– Under disse undersøkelsene fant vi at vår tids mekaniske tilnærming ved at den mest effektive forflytning skjer lineart, dvs. med en rett linje, ikke stemmer overens med naturens bevegelsesmønster. I naturen en det impuls og sinuskurvene som gir den mest optimale bevegelsen og forbruker minst energi. Det er det som skiller biomekanikken fra tradisjonelle mekaniske systemer, forteller Sagov.
Ingen sugeside
Og det er den velkjente sinuskurven som også danner grunnlaget for virkemåten i den revolusjonerende pumpen. Ved å sende energiimpulser gjennom vannet kan denne energien omvandles til å forflytte vannmengder.
I prinsippet er derfor ikke impulspumpen en pumpe, men kun en enhet som tilfører væsken i et rørsystem energi. Denne energien brukes så til å forflytte væske. Det som er mest revolusjonerende at for å sette væsken i bevegelse, kan impulsgeneratorene, les pumpen, plasseres nesten vilkårlig i rørsystemet. Løftehøyden på pumpens sugeside er neglisjerbar.
Dette ble vist under en demonstrasjon i Haukåsløypa i Drammen, hvor pumpen stod 26,7 meter høyere enn bassenget det skulle pumpes fra.
– Vi har også gjennomført tester hvor løftehøyden på den såkalte sugesiden er på 100 meter, forteller daglig leder Peter Grubyi, i Clavis. Dagens pumper har en teoretisk begrensing på 10 meter, mens realiteten er rundt syv.
Tilbakeslagsventil
Prinsippet for væskeforflytningssystemet er å sende energiimpulser gjennom væsken. Ved innløpet monteres en tilbakeslagsventil.
Når impulsene passerer tilbakeslagsventilen vil nedre svingning i sinuskurven alltid ha et lavere trykk enn omkringliggende væske. Tilbakeslagsventilen åpner og væske suges inn i røret.
Når trykket er likt vil ventilen lukke. Dermed suges væske inn i rørsystemet. Volumet i rørsystemet er konstant, overskytende væske må derfor slippes ut et annet sted i systemet, gjerne på toppen.
Desto høyere frekvens det er mulig å få til, desto større kapasitet i væskeflytningen. Begrensingene ligger i svingetiden på tilbakeslagsventilen ved selve innløpspunktet. – Vi kan tenke oss at dette punktet forsynes med mange små tilbakeslagsventiler som tåler høy frekvens. Dermed kan vi få en meget høy kapasitet, forteller Grubyi.
Lavt energiforbruk
Fordelen med den nye pumpeteknikken er at den er lite energikrevende. Den bruker inntil 30 prosent av energien sammenliknet dagens kjente teknikker. Selve impulsgiveren kan bygges meget enkel.
En utvidelse på røret med en sleide som går frem og tilbake. Denne kan være drevet elektrisk. Sleidene kan legges slik at rørdiameteren opprettholdes gjennom pumpen. På installasjonen i Haukåsløypa ble det brukt en motor med et kløtsjsystem som skjøv sleidene frem og tilbake, noe som er tungt og dyrere å produsere.
Mange muligheter
Matematikkprofessor Jon Grue ved universitetet i Oslo mener at denne teknologien vil revolusjonere væskeforflytningen.
– Dette baserer seg på bølgeteori. Jeg kan se at det finnes store muligheter for å finne gode løsninger for forskjellige formål med impulsteknologien, sier han entusiastisk. Grue har allerede tatt til orde for to dr.gradsstipender for å videreutvikle teknologien.
Ansvarlig for Petromax-programmet i Norges Forskningsråd Erik Skaug er også meget optimistisk med hensyn på teknologien. Han ser store muligheter med teknologien i forbindelse med utviklingen på norsk sokkel.
Utvikles akseptable løsinger kan energiforbruket reduseres, samtidig impulsteknologien kan ha positiv innvirkning på utvinningsgraden i reservoarene på sokkelen. Også utenlandske oljeselskaper er svært interessert for dette formålet.
Årsaken er at impulsene får olje til å løsne lettere fra sine bindinger til grunnen i reservoarene, slik at den frigjøres og produseres. I de fleste oljefelt i verden er det i dag sjelden at utvinningsgraden overstiger 40 prosent. Med impulssystemet tror reservoarspesialistene at det vil være mulig å doble utviningsgraden.
I og med at teknologien er så enkel er den lett å miniatyrisere, noe som kan ha stor medisinsk betydning. Også for vannforsyningen verden over har teknologien helt nye muligheter. Det vil bli enklere å bore etter brønner. Pumping av grunnvann vil kreve mindre energi og bli billigere. Men også vannforsyningen i den utviklede verden kan bli effektivisert ved den nye pumpen. Den blir mindre kraftkrevende og dermed blir det billigere å føre vann frem til forbrukerne.
Med andre ord – mulighetene for den nye teknologien er legio.
