SPT 05.09.2019 18:55

I ett gigantiskt frysrum vid Aalto-universitetet finns ett hav i miniatyr, med allt vad det innebär. Det går att skapa vågor och vind i bassängen, men framför allt is.
På den konstgjorda isen mäter forskare bland annat hur fartyg klarar av isförhållanden och hur olika konstruktioner såsom hamnar och vindkraftverk tål isbelastning.
— Fartygstillverkare vill veta hur mycket motoreffekt som behövs för att klara olika isförhållanden och hur tjocka isar som skrovet tål. Än så länge är matematiska formler och datorsimuleringar inte tillräckligt tillförlitliga. Därför gör vi verkliga tester i mindre skala, säger laboratorieingenjören Otto Puolakka.

Otto Puolakka, som har doktorerat i fartygsteknik, är stolt över allt de har kunnat åstadkomma vid universitet. Isbassängen som han ansvar för har en lång historia med många vetenskapliga upptäckter. SPT

Också utomstående parter använder den stora isbassängen till exempel genom företaget Aker Arctic, men kring de kommersiella samarbetena råder sekretess. Otto Puolakka, laboratorieingenjör, får inte säga om till exempel Viking Grace har testats i deras bassäng. SPT

Alkohol i stället för salt

Den största kostnaden bortsett från hyran är förvånansvärt inte elen som används för att kyla ner hallen. Det är etanolen. Det går åt cirka 14 ton etanol i vattenbassängen för att få till rätt bärförmåga på isen.
— Etanolen avdunstar hela tiden och det kostar. En tankbil fyller på med ny etanol två gånger om året.
Den nya alkohollagen har gjort det praktiska arbetet lite lättare på Aalto Ice Tank. Numera krävs inte lika stora säkerhetsarrangemang och etanoltillstånd.
De första dagarna efter påfyllning luktar det starkt av etanol i hallen, men det är ingenting jämfört med urea som en del isanläggningar har testat. Saltvatten har den nackdelen att metaller rostar.

Totalrenovering gjorde susen

Under de senaste fem åren har hallen genomgått en totalrenovering för över 8 miljoner euro. I våras blev man klar med renoveringen och arbetet med nya vetenskapliga experiment har kommit bra i gång.
Under sommaren har två internationella forskningsprojekt inom ramen för EU:s forskningssamarbete Hydralab huserat i bassängen. I det ena projektet undersökte man havsisens och vågornas växelverkan. Det andra handlade om isvallar, det vill säga när drivis packas och fryser ihop.

Att skapa konstgjord is i skala kräver erfarenhet och tålamod. Vid Aalto-universitetet bygger man upp isen ovanifrån. Kylan som får isen att frysa kommer från luften, inte från vattnet. SPT

Is är en färskvara

I kylrummet är det så kallt att internationella gäster brukar huttra när de bekantar sig med anläggningen. När man skapar isen är luftfuktigheten väldigt hög. Med ett sprinklersystem skapar man istäcket lager för lager. Temperaturen i hallen är då 10 minusgrader. Under testdagen höjer man temperaturen till cirka noll grader.
Men trots den iskalla arbetsmiljön blir de tre arbetstagarna inte lättare förkylda än på någon annan arbetsplats, försäkrar Puolakka.
Det tar cirka ett dygn att få till isen. När isen till slut har fått de rätta egenskaperna som man är ute efter är det bråttom. Is är en färskvara, säger Puolakka. Om isen är perfekt klockan 20 är det bara att förlänga arbetsdagen och göra experimenten omgående.

Mycket kvar att ta reda på

Det finns så många olika former av is i naturen. Kärnis, stöpis, slät is, packis, hopsjunken is och snöis – för att nämna några. När Puolakka får frågan om han har någon nytta av sin yrkeskunskap i vardagen måste han tänka ett par sekunder.
— Egentligen inte. När jag rör mig på isen använder jag samma bondförnuft som alla andra.
Han brukar bära med sig en liten borr och tar ibland isprover som han senare analyserar. En bonus med att vara forskare är att jobbet är så roligt att man också gör det på fritiden, säger Puolakka.
Enligt honom saknas ännu flera pusselbitar innan vetenskapen har knäckt isens alla hemligheter.
— Ju längre man forskar i ett ämne desto intressantare blir det. Det finns forskare som har studerat is i fyrtio år och som fortfarande tycker det är lika spännande.

Då testerna görs är det väldigt viktigt att fartyget är i balans, annars är testerna inte tillförlitliga. SPT

Norra Ishavet kan bli en genväg

I takt med att klimatet blir varmare kan Finland med sitt arktiska kunnande skapa en ledande ställning inom isbrytning och arktiska teknologier, säger Puolakka.
På närområdet förväntas vintrarna bli mildare, men intresset för is avtar inte. Tvärtom.
— För tillfället är isförhållandena i Arktis ogynnsamma för kommersiell fartygstrafik. Men om en del av isen smälter öppnas nya möjligheter. Då behövs isbrytare, isgående fartyg och kunskapen om att bryta is.
Därför anser Puolakka att det är bra att Finland satsar stort på forskning. Mätt till antalet människor har Finland oproportionerligt stort vetenskapligt fokus på arktiska frågor.

Aalto satsar på isbrytning
Aalto Ice Tank byggdes på 1980-talet. Vattenmassan är en blandning av vatten och etanol och motsvarar ungefär hållfastheten på havsis.
Anläggningen har totalrenoverats 2015–2019 för över 8 miljoner euro. Staten finansierade största delen av renoveringen.
Aalto-universitetet har flera modellskepp som de använder i sina test. De är byggda efter verkliga skepp. En modell är tankern Uikku. Den verkliga Uikku sjösattes 1977 av oljebolaget Neste och går numera under ryskt flagg.
Typiska experiment i bassängen kan handla om att mäta motstånd, drivkraft eller göra manövreringstest i isförhållanden. Dessutom kan man testa att vågbrytare, fyrar, sjömärken, vindkraftverk eller hamnar tål isbelastning.
När experimentet är över skjutsas isen ut ur bassängen. Om den skulle smälta på plats och ställe skulle det kunna ta flera veckor. Vanligtvis utförs 2-3 experiment per vecka.
Bassängen används av Aalto-universitetets forskare, av finländska och utländska universitet och dessutom används bassängen för både vetenskapliga och kommersiella experiment inom industrin.

SPT
Ge respons åt redaktören

Dela artikeln