ENERGI
KTH-avknoppning ska lösa ödesfråga för vattenkraften: rädda fiskarna
Vattenfall vill skona fiskar med dansande stavar framför turbinerna – utan att sänka elproduktionen och sprida plastskräp. Ett startup-bolag på KTH sitter på en lösning.
Publicerad
Senast uppdaterad
Annons
Fiskar som skadas i turbiner när de vandrar nedströms i älvarna är ett allvarligt miljöproblem för vattenkraften. En lösning är att bygga en fiskpassage vid sidan om turbininloppet. Fiskarna måste då guidas mot flyktvägen istället för att simma genom turbinen.
Idag leds fiskarna rätt med hjälp av galler med smala spalter, som fiskarna inte kan passera. Samtidigt får dessa fingaller inte bromsa vattnet och sänka kraftverkets elproduktion. För att öka den totala öppningsarean måste gallren därför vara väldigt stora och placeras lutande eller vinklade på sniskan i strömriktningen.
De blir därmed inte bara väldigt stora. De blir även väldigt dyra och kräver mer underhåll jämfört med turbinernas traditionella intagsgaller. Som lök på laxen måste kraftstationen stängas av under installationsarbetet, med produktionsbortfall som följd.
– Vi behöver hitta fler sätt att avleda fisken, och att sätta ut dansande stavar i vattnet är ett intressant alternativ som vi jobbar med, säger Henrik Viklands, miljösamordnare på Vattenfall Vattenkraft, till Ny Teknik.
Idén kläcktes på för några år sedan på företagets forskningsavdelning. Förhoppningen var att fiskar skulle väja när de kommer fram till ett fång böjliga stavar, som är förankrade i botten och vajar likt gigantiskt sjögräs i det strömmande vattnet.
När konceptet testades vid Vattenfalls experimentanläggning i Älvkarleby var laxarna med på noterna. De svängde av när de nådde fram till färgglada skumstavar, av en typ som normalt används på badhus.
Annons
– Men att sätta ut en massa plastmaterial i vattendrag ute i naturen är inte hållbart. Vi insåg att vi behövde en annan, helst biobaserad lösning, berättar Henrik Viklands.
I det läget slog Vattenfall en signal till Lars Wågberg, professor i fiberteknologi på KTH. Kunde hans forskare ta fram ett material som uppfyllde kraven?
Stabilt, poröst och flytande
Uppdraget gick i fjol till KTH-forskaren Jowan Rostami. Hon utvecklade ett vattentåligt och väldigt poröst skummaterial med slutna luftfyllda porer som ger flytkraft.
– Utmaningen var att materialet ska vara våtstabilt så att stavarna inte går sönder i vattnet, flexibelt så att de kan svaja och flytande så att de håller sig upprätta, säger Jowan Rostami till Ny Teknik.
Tillsammans med forskarkollegan Rebecca Östmans driver hon nu bolaget Cellufy. Företaget har lämnat in två patentansökningar för skumminnovationen, som baseras på råvaror från skogsindustrin: cellulosafibrer och lignin.
I ett projekt med stöd från innovationsprogrammet Bioinnovation har två meter långa stavar tillverkats i det nya materialet. Sedan har Vattenfall gjort nya tester i Älvkarleby med gott resultat – laxarna väjde undan.
Nästa steg blir att testa tekniken i en kraftstation ute i verkligheten, något som enligt Vattenfall tidigast kan ske 2025 eller 2026. Innan dess måste en rad tekniska frågor lösas, exempelvis hur stavarna ska förankras. De måste även utformas så att de klara höga vattenhastigheter utan att lägga sig platt i vattnet.
– Vi är i en situation där behovet ökar av förnybar elproduktion och av de systemtjänster som vattenkraften levererar. I den andra vågskålen har vi miljön, och ett ökat behov att främja biologisk mångfald. För att jämka den balansen behöver vi hitta fler metoder för att kunna avleda fisken utan att det blir för kostsamt och påverkar elproduktionen, säger Henrik Viklands.
Han fortsätter:
Annons
– Jag ser en jättepotential i den här tekniken om vi får allt att fungera. Stavarna ger inga förluster i elproduktionen och skadar varken turbiner eller naturen. Om en stav går sönder eller lossnar bryts den ner. Underhållet är också lätt – det är bara att sätta dit en ny stav om någon går sönder.
Om allt faller väl ut – på hur många av era kraftstationer skulle dansande stavar bli aktuella?
– Det viktigaste nu är att utvärdera och utveckla tekniken och se hur den fungerar i olika förhållanden och för olika fiskarter. På vilka anläggningar det sedan kan vara aktuellt att göra installationer kommer att avgöras i kommande miljöprövningar där våra kraftstationer ska förses med moderna miljövillkor, säger Henrik Viklands.
För Cellufys del är nästa utmaning att utveckla en process för att kunna skala upp tillverkningen.
– Vi tror att det kan gå att producera materialet i stora volymer. Råvarorna – cellulosafibrer och lignin – finns det stor tillgång på till lågt pris, säger Jowan Rostami.
Företaget siktar även på att ersätta fossila skummaterial med cellulosabaserade alternativ i fler tillämpningar i framtiden, exempelvis förpackningar, isolering och olika sorters filter.
