Lite nanofilter – stor miljøgevinst
Tre norske bedrifter skal nå hjelpe oss med å redusere miljø- og klimapåvirkninger. Det skjer ved hjelp av et optisk filter basert på nanoteknologi.
Det lille filteret blir til på Nanolab’en til SINTEF, og skal kunne måle konsentrasjoner og sammensetninger av ulike blandinger av gasser, væsker eller faste stoffer.
Tomra AS vil bruke det nye filteret til å måle flere plasttyper mer nøyaktig for å unngå feil ved sortering. Foto: Rune Petter Ness.
Resirkulering og mindre utslipp
Tomra AS – som først og fremst er kjent for sine flaskeautomater, skal bruke filteret i nye typer systemer for resirkulering. Flere plasttyper skal måles mer nøyaktig for å unngå feil sortering.
Bedriften Nyborg AS som leverer ventilasjonsanlegg til offshore- og marinemarkedet, skal bruke filteret i gass-sensorer på store bilfrakteskip. I stedet for at ventilasjonsvifter kjøres jevnlig for å fjerne gasser, skal utslipp på bildekket måles, og viftene kjøres etter behov. Dermed senkes drivstofforbruket og utslippet av klimagasser reduseres.
Bedriften Prediktor som produserer spektrometre (måleinstrumenter for elektromagnetisk stråling), vil bruke filteret i systemer for en mer effektiv ressursutnyttelse i fôr- og næringsmiddelindustrien.
Les også: Havets egen miljøsensor
Demonstrert prinsippet
Forskere ved SINTEF IKT har allerede fått demonstrert prinsippet i et forprosjekt sammen med NOFIMA – gamle Matforsk. Her laget de en metode for å måle vanninnhold i kjøtt og fett.
– Dette var et tverrfaglig prosjekt som henvendte seg til mat- og fôrnæringen og behovet deres for å optimalisere råmaterialebruken, øke lønnsomheten og redusere avfall. I prosjektet har vi laget filtre som kan demonstrere prinsippet, forteller Thor Bakke på SINTEF.
FAKTA:
- Prosjektet MicroTUNIS går fra 2013-2016, og er støttet av Norges forskningsråd.
- Målet er å utvikle et filter for spektroskopi basert på ny PiezoMEMS nano-teknologi som skal utvikles ved SINTEF.
- Filteret vil være elektronisk avstemt, og skal kunne skannes over et bredt bølgelengdeområde med sub-millisekund responstid. Det skal monteres sammen med detektor og styringselektronikk til et ultrakompakt system, og skal kunne programmeres til å måle konsentrasjon og sammensetning av ulike blandinger av gasser, væsker eller faste stoffer.
- I prosjektet skal det forskes på å deponere nano-materialet PZT (lead-zirconate-titanate) ved hjelp av to teknikker. Chemical-solution-deposition (CSD) er en metode utviklet ved SINTEF som skal videreutvikles i prosjektet for å oppnå bedre materialegenskaper. I tillegg skal det forskes på en helt ny metode, pulsed-laser-deposition (PLD). Her har SINTEF investert i verdens første anlegg for deponering på hele skiver. Et viktig materiale som skal utprøves for første gang er LNO (lantan- nikkel-oksid) som skal integreres i strukturen for å øke levetiden.
Nå tar forskerne konseptet videre i prosjektet MicroTUNIS der Tomra er prosjektleder, og Prediktor, Nyborg og Firmware Design er med som partnere.
Nanoteknologi
Spektrometre er i dag relativt dyre, men SINTEF IKT har de siste ti årene utviklet kompakte, meget rimelige og robuste alternativer til tradisjonelle instrumenter. Nå skal forskerne montere det nye filteret sammen med detektor og styringselektronikk til kompakte system som partnerbedriftene kan bruke.
– Det nye konseptet vårt bygger på bittesmå filtre som vi lager ved hjelp av skivebasert silisium og mikromaskineringsteknologi, forteller Bakke. –Vi har investert i verdens første anlegg som kan deponere nanomaterialer på hele skiver. Et viktig materiale (lantan-nikkel-oksid) skal utprøves for første gang, og vi vil deponere materialene ved hjelp av laser. Dette skal gi oss bedre materialegenskaper.
Thor Bakke opplyser at verdiskapingspotensialet er stort, og at bedriftene har konkrete planer for å komme i gang med realisering i etterkant av prosjektet.
