Reduksjon av plastutslipp fra snurrevadtau

Ansvarlig: Selstad AS, Knut Steffen Solvåg (FoU-sjef). Deltakere: SINTEF Ocean AS, Senbis AS (underleverandør av SINTEF Ocean AS)

Mål: Produksjon av fibre og småskala tau i biologisk nedbrytbar polyester med egenskaper egnet for bruk i snurrevadtau.

Metode: I prosjektet Circular solutions for fishing gears (SEARCULAR), finansiert av EUs Horizon-program, blir det gjennomført en grundig iterasjonsprosess for å utvikle biopolyesterfibre med spesifikke og ønskede mekaniske egenskaper med særlig fokus på stivhet, styrke og slitasjetoleranse. Dette arbeidet inkluderer produksjon av nye biopolymerblandinger og etterfølgende fiberproduksjon og mekaniske testing. Resultatene fra dette arbeidet danner grunnlaget for videre arbeid med ytterligere forbedring og optimalisering av produksjonsprosessen som til slutt skal resultere i biologisk nedbrytbare snurrevadtau. Denne oppgaven vil baseres på Senbis sin innstilling og kalibrering av Selstad sin ekstrudere ved Selstads tauproduksjonsanlegg i Måløy, Norge. Deretter vil Selstad utføre ekstruderingen på produksjonsfibermaskinene. De biologisk nedbrytbare fibrene vil så bli brukt av Selstad til å produsere tau. I første omgang produseres relativt tynne tau i tre forskjellige biopolyester for testing av mekaniske egenskaper i oppgave 2.3 og degraderingshastighet i 3.1. Selstad sine taumaskiner kan produsere vanlige tau ned til 8 mm i diameter, samt småskala snurrevadtau ned i 24 mm i diameter. Tau og fiber som produseres vil testes av SINTEF Ocean med metodene som utvikles i arbeidspakke 2.2, samt til degraderingsforsøk i 3.1.

Ansvarlig: Selstad AS, Knut Steffen Solvåg (FoU-sjef). Deltakere: SINTEF Ocean AS, Senbis AS (underleverandør av SINTEF Ocean AS).

Mål: Produsere kveiler av biopolyester snurrevadtau for fullskala testing om bord kommersielle fiskefartøy.

Metode: Til denne oppgaven vil Selstad bruke biopolyester produsert av Senbis i SEARCULAR, som er testet i lab av SINTEF Ocean, for å produsere minst to 220 m kveiler med 50 mm snurrevadtau i sitt produksjonsanlegg i Måløy for fullskala feltforsøk.

Ansvarlig: SINTEF Ocean, Dr. Heidi Moe Føre (seniorforsker konstruksjonsteknikk) og Anja Alvestad (forsker redskapsteknologi). Deltakere: Selstad AS. Arbeidet blir tilkoblet en PhD finansiert av SFI Dsolve (Senter for utvikling av bionedbrytbar plast for applikasjoner i fiskeri og akvakultur) hos UiT – Norges arktiske universitet. 

Mål: Etablere kunnskap og metoder for å utvikle snurrevadtau med redusert plastutslipp. Kartlegge hvilke slitasjemekanismer snurrevadtau blir utsatt for å forsøke å gjenskape disse i laboratorietester.

Mål: Fylle kunnskapshull ved å undersøke egenskaper og funksjonalitet til et snurrevadtau, og hvordan det utsettes for slitasje.

Metode: Ved bruk av semistrukturerte intervju av fiskere og andre bedrifter med relevant kunnskap om problemstillingen, vil man gjennomføre en kvantitativ analyse av årsaker til slitasje på snurrevadtau. Basert på dette vil det bli skissert gode tiltak for å hindre slitasje og utslipp av plastpartikler til havet. Dette inkluderer slitasje både under aktivt fiske, samt ved håndtering av tau i fartøy. Gode tiltak kan omfatte nye kriterier for kassering av tau, da det er mulig at tauene bør kasseres før de er så slitt at de mister integritet slik at store mengder fiber kan løsne fra tauet. En betydelig mengde fiber kan også løsne om bord i fartøy, og disse bør bli samlet opp og avhendes på en effektiv og miljøvennlig måte.

Mål: Etablere en testmetode for slitasjetesting av tau i lab som gjenspeiler slitasjen et snurrevadtau utsettes for i virkeligheten.

Metode: Basert på resultater fra oppgave 2.1, vil det bli utviklet laboratorietester som kan gjenskape denne typen slitasje. Som utgangspunkt brukes utstyret MILA 200 WET som er utviklet av Buraschi i samarbeid med SINTEF Ocean for testing av notlin til oppdrettsnøter. Dette testutstyret har tidligere vist seg egnet til å påføre slitasje i langsgående retning av tau, garn og filament. Et snurrevadtau vil trolig utsettes for slitasje også i andre retninger, siden tauet også beveger seg i tverrgående retning når det strammes og jager fisken innover. Prosjektet ønsker å modifisere testoppsettet for å simulere denne typen slitasje, slik at MILA 200 WET også kan påføre slitasje på tvers av tauene. I tillegg vil effekt av varierende korningsgrad på slitasjetrommelen (som representerer forskjellige bunnforhold) og forspenning av tauet bli undersøkt. Det vil bli utviklet en egen testprosedyre for slitasjetesting av snurrevadtau som kan benyttes til å undersøke motstanden til ulike typer tau mot slitasje og dermed plastutslipp. Mengden slitasje vil primært kvantifiseres ut fra reduksjon i bruddstyrke og vekt, men andre metoder (som visuell vurdering, morfometer (se 3.2) og 3D scanning) for å vurdere slitasje og potensielt plastutslipp vil også vurderes. Dette arbeidet vil utføres i nært samarbeid mellom Selstad og SINTEF Ocean, hvor slitasjetesting utføres hos SINTEF Ocean, mens styrketester utføres hos Selstad med standard utstyr for styrketesting av tau.

Mål: Gjennomføre slitasje- og styrketesting av tau, inkludert biopolyester-tau. Vurdere potensiale for redusert plastutslipp.

Metode: Metode utviklet i 2.2 vil benyttes til å slitasjeteste tau i biopolyester, samt forskjellige variasjoner av tradisjonelle PE/PP-danline tau (med samme diameter). Potensiell ekstra slitestyrke basert på taukonstruksjonen vil også bli vurdert. Tau, med og uten slitasje, vil deretter styrketestes med egnet testutstyr hos Selstad. Plastpartikler som frigjøres under slitasjetestene vil bli samlet opp og veid.

Mål: Undersøke alternative produksjonsmetoder for standard snurrevadtau som kan bidra til reduksjon av plastforurensning.

Metode: Basert på kunnskap og metoder etablert i intervju og labforsøk (oppgave 2.1 og 2.2), vil man utvikle forbedrede snurrevadtau med god funksjon og minimal slitasje. For å oppnå dette, vil en undersøke alternative produksjonsmetoder på standard snurrevadtau og gjennomføre en sammenligning av Selstad sine produkter med varierende egenskaper. Arbeidspakken vil samarbeide tett med AP2 og levere snurrevadtau, vanlige tau og rent fiber til SINTEF Ocean med mål å verifisere både testmetode, slitasjeeffekter og slitasjemotstand.

Mål: Kvantifisering av degradering og slitasje på snurrevadtau i småskalaforsøk i kommersielt fiskeri.

Metode: Spesialkomponert biologisk nedbrytbar polyester kan ha stor variasjon i nedbrytingstid, samt svært varierende stivhet og styrke. Ideelt sett ønsker man en plast som opprettholder tilstrekkelig styrke under bruk, men som nedbrytes hurtig dersom den ender opp som avfall i sjøen. Det er tilfeller der redskap i biologisk nedbrytbar plast har degradert for hurtig, for eksempel når det har blitt liggende på et skittent og varmt dekk. Nedbrytingstiden kan justeres ved å endre på polymerkomposisjonen. Metoder for å teste stivhet, styrke og slitasjeegenskaper gjør det enklere å velge riktig materialkvalitet for bruk i snurrevadtau. Imidlertid er det utfordrende å kvantifisere levetiden til disse materialene uten mere empiriske data, noe som krever tester under reelle forhold. Derfor planlegger man å feste tynne tau (8–24 mm) av biopolyester og Danline til sammenligning til sabben og la disse følge redskapet i bruk i én eller to sesonger med snurrevadfartøyet M/S Fortuna. Etter bruk (og om mulig midt i sesongen) vil en samle inn disse tauprøvene og vurdere deres tilstand, særlig med tanke på å avdekke eventuell nedbrytning. Degradering (nedbryting) vil vurderes ut fra tap i styrke og synlig degradering av overflate vha elektronmikroskopi. Disse forsøkene vil gi viktig kunnskap til polymerprodusenten (Senbis AS) når de skal komponere den optimale plasten til snurrevadtau.

Mål: Kvantifisering av slitasje og materialtap fra snurrevadtau i kommersiell drift over én eller to fiskesesong(er).

Metode: Slitasjen på tau vil bli vurdert under reelle kommersielle forhold, i tradisjonelle fiskefelt, som dekker ulike fiskerier (f.eks. bunnfiske av torsk/hyse) og ulike havbunnssubstrater, og gjennom minst én hel fiskesesong (helst to sesonger, avhengig av mulig tilleggsfinansiering fra Fiskeridirektoratet i 2025). Det vil bli gjennomført fiskeriforsøk om bord på snurrevadfartøyet M/S Fortuna for å evaluere materialtap i snurrevadtau forårsaket av slitasje. I snurrevadfisket er det vanlig at tauet (armen) på styrbord side vendes for hvert hal, mens babord arm kun vendes når slitasjen på den ene enden blir for stor. Ettersom man vet at belastningen langs tauet er svært ujevnt fordelt, med den mest intense slitasjen på enden som er nærmest snurrevadnota, vil det være lite hensiktsmessig å måle slitasje langs babordarmen. Styrbordarmen, derimot, som vendes for hvert hal, vil bli utsatt for en jevnere belastning, og vil derfor være egnet for å vurdere forskjeller i slitasje på forskjellige tau-kvaliteter og materialer.

For å sammenligne slitasjen av biopolyester og konvensjonelle PE/PP-danlinetau, vil fartøyet derfor bli utstyrt med seksjoner av i størrelsesorden 50 m snurrevadtau i de ulike materialene langs styrbordarmen. Antall seksjoner må vurderes ut fra hvor mange spleiser som er forsvarlig å ta i bruk, før det går ut over tauets integritet. Spleisene vil naturligvis være utsatt for mer slitasje ettersom de utgjør forhøyninger på tauet. Gjennom fiskesesongen, som strekker seg over 6 måneder, eller inntil ett av materialene (enten biopolymeren eller PE/PP) blir betydelig slitt og krever utskifting, vil data periodisk samles inn ombord på fartøyet for å vurdere slitasjen. Geometriske målinger, ved hjelp av et morfometer (Herrmann et al., 2009), vil bli brukt for å måle endringene i tverrsnittet av tauene. Disse tverrsnittene vil deretter bli digitalisert, og bildene analysert ved hjelp av programmet FISHSELECT (Herrmann et al., 2009). Tverrsnitt vil bli tatt på spesifikke forhåndsdefinerte posisjoner langs tauet, som dekker hele lengden av de nærmeste kveilene til nota. Denne perioden kan utvides til to sesonger (12 måneder) avhengig av de foreløpige resultatene. Lignende eksperimenter vil bli gjennomført i SEARCULAR, om bord “Nordsö”, et fartøy som hovedsakelig opererer i Nordsjøen. Dette gir mulighet til å sammenligne resultatene fra to separate forsøk, utført på to ulike fartøy som opererer i forskjellige fiskeområder med varierende bunnsubstrat. Med andre ord vil de bli utsatt for ulik slitasje, og dette vil kunne bidra til en mer omfattende forståelse av påvirkningen på tau under ulike forhold. Milepæl M6: Notat som inneholder resultatene fra fullskalaforsøk ombord et snurrevadfartøy (slås sammen med resultater fra oppgave 4.1). Det forventes en vitenskapelig artikkel basert på resultatene fra oppgave 4.2, publisert gjennom PhD-arbeidet i Dsolve.

​Prosjektorganisering

Prosjektet vil ledes av SINTEF Ocean og gjennomføres i samabeid med Norges Arktisk Universitetet (UiT), redskapasleverandør Selstad AS og fiberprodusent Senbis AS. Prosjektet drar nytte av synergier med andre pågående prosjekter hvor SINTEF, UiT og Selstad er partnere (EU Horizon Europe-prosjektet SEARCULAR og Senter for forskningsdrevet innovasjon SFI-Dsolve).