Snart kan luftkvaliteten mätas i varje gathörn

2019-06-14 Slussen Building Services

Luftföroreningar är människans enskilt största miljörelaterade hälsorisk. Varje år dör minst 7 miljoner personer för tidigt på grund av förorenad luft, enligt Världshälsoorganisationen. Luftkvalitet mäts oftast av stora, dyra mätstationer. Så behöver det inte vara. Snart går det att mäta i varje gathörn med små chalmersutvecklade sensorer som kan monteras i armaturerna på våra lyktstolpar. 

Tekniken testas i Västsverige just nu och forskare, företag och myndigheter hoppas att de optiska nanosensorerna snart ska kunna göra nytta på bred front.

– Med tanke på att luftföroreningar är ett globalt hälsoproblem känns det verkligen bra att kunna bidra med kunskap som kan leda till en bättre miljö. Med hjälp av små, portabla sensorer blir det både enklare och billigare att med hög precision mäta hälsofarliga utsläpp, säger chalmersforskaren Irem Tanyeli, som varit med och utvecklat den minimala sensorn.

För att den högteknologiska sensorn skulle kunna ta steget från labbet och ut i samhället har hon och forskningsledaren Christoph Langhammer på Chalmers samarbetat med Göteborgsföretaget Insplorion. Bolaget, som Christoph Langhammer var med och grundade 2010, har med hjälp av finansiering från Mistra innovation kunnat ta sig an en stor miljöutmaning: att kartlägga luftföroreningar med hög precision.

– Det här är ett bra exempel på hur en högskola och ett företag kan samarbeta. Båda parter bidrar med sin expertis för att få fram en ny produkt som kan bidra till ett mer hållbart samhälle, säger Christoph Langhammer, biträdande professor på institutionen för fysik på Chalmers.

Det är avgaser från vägtrafik som står för den största delen av kvävedioxidföroreningarna i luften. Att andas in kvävedioxidmolekyler är skadligt redan vid mycket låga koncentrationer. Bland annat påverkas våra luftvägar negativt och vi kan drabbas av hjärt- och kärlsjukdomar.

Den nya optiska nanosensorn kan med hög precision detektera ytterst låga koncentrationer av kvävedioxid – ända ner på miljarddelsnivå, (ppb). Mättekniken bygger på ett optiskt fenomen som kallas plasmoner. Det uppstår när nanopartiklar av metall blir belysta och fångar upp ljus av en viss våglängd. Christoph Langhammer och hans forskargrupp har arbetat inom området i över et decennium och nu börjar innovationerna se dagens ljus.

En prototyp av den nya luftkvalitetssensorn har redan testats i Sverige. De senaste två åren har Irem Tanyeli arbetat med att optimera sensormaterialet och har även prövat det under olika simulerade miljöförhållanden. Just nu provas tekniken i Mölndal genom ett samarbete med belysningsföretaget Leading Light, som utvecklar närvarostyrda och uppkopplade belysningssystem för hållbara städer. Sensorn har monterats i armaturen på en lyktstolpe och mäter mängden kvävedioxid i stadsluften.

– Förhoppningsvis kan den också integreras i annan infrastruktur, som till exempel trafikljus eller fartkameror, eller användas för att mäta luftkvalitet inomhus, säger Irem Tanyeli.

Förutom belysningsföretaget har flera bolag och samhällsaktörer visat intresse för den nya tekniken. Ett samarbete har inletts med Stenhøj Sverige som utvecklar gas- och rökanalysatorer för bilverkstäder och bilprovningar. Det pågår också ett samarbete med en tung aktör på miljöområdet: IVL Svenska Miljöinstitutet, som förenar forskning och utveckling i nära samverkan med näringslivet och det offentliga. IVL gör luftkvalitetsmätningar åt ett stort antal av Sveriges kommuner och arbetar även internationellt.

På taket på köpcentrumet Nordstan i Göteborg testar IVL sedan en tid tillbaka ett flertal olika sensorer, däribland den chalmersutvecklade kvävedioxidsensorn. Mätningarna görs inom ramen för ett innovationsprojekt som drivs av Göteborgs stad.

– För oss vore det väldigt användbart med luftkvalitetsensorer som är billiga, enkla och flexibla – samtidigt som de är pålitliga. Vi har referensinstrument som mäter med hög noggrannhet, men dessa är betydligt större och dyrare, och det vore mycket användbart att kunna kompletteringsmäta på många olika platser och se hur luftkvaliteten varierar i realtid, säger forskaren Jenny Lindén på IVL Svenska Miljöinstitutet som leder luftdelen av Göteborgs stads projekt.

Inom kort ska den nya kvävedioxidsensorn testas på fler platser i Göteborg.

– Vi ska sätta upp mätstationer längs med arbetet vid Västlänken. Det blir fyra sensorlådor som ska sitta i olika vindriktningar. Förhoppningen är att vi på sikt ska kunna upptäcka om det blir för höga luftföroreningshalter och att den informationen kan kopplas till ett varningssystem. Idag finns aktiva varningssystem för både buller och vibrationer, men inte för luftkvalitet. Därför är det viktigt att hitta sensorer som håller måttet, säger Jenny Lindén.

Om nanosensorn från Chalmers blir godkänd finns många möjliga användare av den nya tekniken - till exempel kommuner eller myndigheter med ansvar för att se till att miljömål uppfylls.

Nyligen inleddes också ett internationellt samarbete. Det brittiska luftkvalitetcentret Urban Flows vid universitetet i Sheffield kommer att göra fälttester, där nanosensorns resultat ska jämföras med data från ett antal brittiska referensstationer och mätenheter.

– Det är brist på små funktionella kvävedioxidsensorer på marknaden. Vi ser den nanoplasmoniska sensorlösningen som klart intressant och ser fram emot testresultaten, säger professor Martin Mayfield vid Urban Flows Observatory på universitetet i Sheffield.

Men den nya sensortekniken är inte begränsad till att mäta kvävedioxid, utan kan anpassas för att upptäcka olika typer av ämnen. Därmed ligger vägen öppen för fler innovationer.

– Kvävedioxid är bara ett av många ämnen som kan detekteras med hjälp av optiska nanosensorer. Det finns stora möjligheter inom den här typen av teknik, säger Christoph Langhammer.

Läs mer fakta om luftföroreningar i Europa och världen på Världshälsoorganisationens, WHO:s, hemsida:

Källa: Chalmers


 Dela     Tillbaka  

Ny VA-projekthandbok från Svenskt Vatten

2019-08-16

Svenskt Vatten presenterar Projekthandboken VA.


  Vatten & avlopp (yttre VA) Utbildning & FoU

Seminarium om avloppsvärmeväxlare

2019-08-16

Sustainable Innovation och Roland Jonsson, WSP, bjuder in till ett kostnadsfritt seminarium kring avloppsvärmeväxling som en del av energieffektiviseringen.


  Värme Utbildning & FoU

Inskränkning av verksamhetsområde för allmän VA-försörjning

2019-08-15

Svenskt Vatten presenterar rapporten Inskränkning av verksamhetsområde för allmän VA-försörjning.


  Vatten & avlopp (yttre VA) Utbildning & FoU

Färgämnen och virus skapar nytt material för vattenrening

2019-08-15

Ett forskningsteam från Aalto University i Finland har utvecklat en ny strategi för att skapa virusbaserade material för katalysering som kan användas bland annat vid vattenrening.


  Vatten & avlopp (yttre VA) Utbildning & FoU

Start för tekniktävlingen för ventilationslösningar

2019-08-14

Veckan före midsommar fattade Energimyndigheten beslutet om att finansiera tekniktävlingen för ventilationslösningar i energieffektiva flerbostadshus. Det innebär att tävlingen kan starta i slutet av augusti.


  Ventilation Utbildning & FoU

Nya bilder jorden runt

2019-08-14

De flestas semester börjar lida mot sitt slut och intrycken från sommaren ska smältas. Vi har uppdaterat vår sida med bilder från hela världen med några nya. Bidra gärna med dina bilder med branschkoppling.


  Allmän

Kartläggning av vattensituationen förlängs

2019-08-14

Regeringen har beslutat att förlänga uppdraget till länsstyrelserna att kartlägga och analysera vattensituationen på regional och lokal nivå.


  Vatten & avlopp (yttre VA) Utbildning & FoU

Framtidens smarta VA-ledningsnät – lägesrapport

2019-08-14

Svenskt Vatten presenterar rapporten Framtidens smarta VA-ledningsnät – lägesrapport.


  Vatten & avlopp (yttre VA) Utbildning & FoU

ExpoVent till södra Sverige

2019-08-13

Snart är det dags för höstens första ExpoVent-turné med besök i Karlskrona (27/8), Malmö (28/8) och Helsingborg (29/8). Inte mindre än 19 utställare bjuder på det senaste inom ventilationsområdet.


  Ventilation

Livslängdsbedömning av rörtätningar

2019-08-13

Svenskt Vatten har presenterat rapporten Livslängdsbedömning av rörtätningar av termoplastisk elastomer (Rörnät & klimat).


  Vatten & avlopp (yttre VA) Utbildning & FoU