Slår med gass
En ny type elektromotor, der gassfjærer gir en enorm slagkraft, kan spare oljebransjen for milliarder av kroner.
Gründerne bak firmaet Resonator er NTNU-professor Robert Nilssen (t.v.) og styreformann Svein Hestevik og (sittende) daglig leder Jon Eirik Brennvall med prototypen. Foto: Nina Tveter
En motor går vanligvis rundt, og har mange bevegelige deler. Nå har forskere ved NTNU tatt patent på en ny type elektromotor som beveger seg fram og tilbake, og som bare har én bevegelig del.
Motoren har fått navnet Resonator. Den er kraftig i forhold til størrelsen, og brukt som vibrator eller slaghammer, vil den være et gullkantet redskap for oljebransjen.
Utrettelige og aggressive gassfjærer
Prinsippet for Resonator er enkelt: Man tar et plastrør og vikler koppertråd rundt. Så dytter man et sylinderformet stempel inn i røret før røret forsegles i begge ender. De to hulrommene som oppstår på hver side av stempelet, fylles med gass under trykk.
Stempelet består ringformede magneter som er holdt sammen av en stålstang med gjenger, to runde stålplater og to muttere. Stålplatene er utstyrt med stempelringer og utgjør glide-/tetningsflaten mot innsiden av plastrøret.
Når det sendes strøm i koppertråden, virker en elektromagnetisk kraft mellom tråden og magnetene i stempelet, som setter stempelet i bevegelse. Trykket i gassen på hver side av stempelet (gassfjærene) vil da endre seg og sende stempelet tilbake på samme måte som en stålfjær. Hvis den elektriske kraften er i fase med egenfrekvensen til systemet (bestående av stempel og gassfjærer), vil utslaget til stempelet øke, og man får etter hvert en meget hissig maskin.
Av dette oppstår en sterk, aggressiv og svingende bevegelse – en såkalt resonans. Den kan brukes til mye der mennesket trenger redskap som vibrerer eller slår med brutal kraft.
Gassfjærene gir langt mer kraft enn stålfjærer på samme størrelse. De er heller ikke utsatt for utmatning. Gassen blir rett og slett aldri trett.
Skjematisk framstilling av Resonator: Den blå og grønne delen er stempelet som dyttes fram og tilbake av gassfjærene i hver ende av sylinderen. For mer informasjon, se www.resonator.no
Eventyrlige utsikter
I en nyboret oljebrønn settes det ned et stålrør for å hindre at borehullet raser sammen. Gjennom dette røret må det ofte føres verktøy i ulike hensikter. Og rett som det er, setter verktøyet seg fast. Produksjonsstans i bare én brønn koster oljeselskapene mellom én og ti millioner kroner dagen.
– Resonator kan brukes til å vibrere eller hamre løs verktøy som har satt seg fast, forteller Resonator-gründer Jon Eirik Brennvall. – Vi regner med å ha en slik “wire line jar” klar om to år.
En annen anvendelse som oljeselskapene nå viser interesse for, er hammerboring – å bruke Resonator som et enormt stort og kraftig slagbor. – Det er en teknisk krevende utfordring, og vi regner med at det er fem-seks år fram til markedsføring. Men potensialet er eventyrlig, mener Brennvall.
Rett produkt, rett tid, rett sted
Resonator kan i prinsippet også brukes som spuntemaskin, elektrisk pressluftbor, kompaktor, kompressor eller generator for stirlingmaskiner og bølgekraftverk. Kraftig vibrasjon er interessant for mange greiner av industrien.
Men foreløpig selger firmaet bare kjerneteknologien. Prototypen er ferdig, og en enkel maskin for enkle operasjoner er under bygging. Både NTNU og Statoil er sterkt inne i det videre utviklingsarbeidet. Tre personer er i ferd med å ta doktorgrad på denne teknologien, og to nye doktorgradsstipend er underveis.
– Vi har gått den tunge veien for ny og grensesprengende teknologi som har søkt bruksområde. Men nå har vi en fantastisk match mellom teknologi, bruksområde og kunder som vil ha produkter så fort som mulig. Og som er villige til å betale for det, sier en entusiastisk Jon Eirik Brennvall.
Resonator vant i mars førsteplass i fase 1 i den nasjonale Venture Cup, for beste forretningsidé. Venture Cup er Norges største forretningsplankonkurranse.
