Tema: Forskning & innovation Infraröd strålning G
er information om bränslet online Med hjälp av infraröd strålning går det att bestämma ett bränsles energimängd och karaktär. På Mälardalens högskola arbetas det för fullt med att utveckla metoden. Professor i energiteknik, Konstantinos Kyprianidis, tror att systemet kan finnas på marknaden om några år. P rOFessOr konstantinos kyprianidis tar emot på Mälardalens Högskola i västerås. i tre år har han och hans forskarlag på sOFia, simulation and Optimization for Future industrial applications, arbetat med att utveckla en metod för att med hjälp av nir, nära infraröd spektroskopi, bestämma ett bränsles egenskaper och karaktär online. Tekniken kopplas samtidigt till ett styrsystem som utifrån bränslets egenskaper automatiskt reglerar temperatur, luftmängd med mera för att få den mest effektiva förbränningen. Projektet har fått pengar av både eUkommissionen och kunskapsstiftelsen, och forskningen är högintressant för såväl ståloch pappersmassaindustrin som fjärrvärme- och kraftvärmebolagen. Flera fördelar För kraftvärmeverken finns en rad fördelar med nir-metoden. en är minskad risk för bäddsintring, det vill säga att sanden i en cirkulerande fluidiserad bäddpanna klibbar ihop sig eller förglasas. enligt konstantinos kypriandis finns möjlighet att minska sandförbrukningen med upp till 10 procent. andra fördelar är sänkta halter av kväveoxider och dioxiner i rökgaserna samt minskad korrosionsrisk i avfallseldade pannor. – i PvC-plaster finns klorföreningar som är mycket korrosiva. Men genom att nirscanningen är kopplat till ett styrsystem effektiviseras förbränningsprocessen och risken för korrosion blir mindre. det som återstår i arbetet nu är att karaktärisera bränslens egenskaper. i labbet finns prover av bland annat träflis, glas och plast som får ett eget fingeravtryck med hjälp av nir-strålningen och som sedan matas in i en matris för att användas som referens. Energibolag deltar Två fjärrvärmebolag deltar i utvecklingen av systemet – Mälarenergi och eskilstuna strängnäs energi och miljö. Hos Mälar16 – Avfall kan vara som ett Kinderägg – en överraskning, säger professor Konstantinos Kyprianidis. Men med hjälp av NIR går det att få information bränslets karaktär – energivärde, askhalt, fukthalt, förekomst av PVC-plast, glas och så vidare – vilket gör det möjligt att effektivisera förbränningen. energi som också finns i västerås har forskarna tillgång till en av värmebolagets pannor där de bland annat arbetar med att utveckla styrsystemet. – att vi kan demonstrera tekniken på en verklig process är en stor fördel, säger konstantinos kyprianidis. eskilstuna strängnäs energi och miljö som eldar träflis har hittills investerat drygt en miljon kronor i projektet. energichefen Ulf Björklund säger att forskningen är mycket intressant. – Tidigare har vi mätt fukthalten i bränslet så det nya för oss blir att få in även askhalten i mätningarna. det skulle underlätta mycket för oss. dels vad gäller styrningen av själva anläggningen där verkningsgraden i pannan är direkt beroende av bränslets kvalitet, dels vad gäller debiteringen av bränslet som avgörs beroende på kvalitet. i dag skickar vi bränsleprover till ett labb. där skulle vi spara in både tid och pengar. ◾ LENA WREEDE Fakta: NIR I NIR står för Nära Infraröd Reflektans och omfattar strålning inom våglängderna 780 och 2 500 nanometer och används som analysmetod för snabb kvalitetsanalys. IMetoden går ut på att strålning skickas ut mot ett ämne som beroende av vilka molekyler den träffar absorberar och reflekterar olika mängd av våglängder. I Genom att testa en rad olika material, kalibrera dem och föra in dem i en datareferens kan man bygga en matris för olika ämnen. Det vill säga olika ämnen karaktäriseras. I När bränslet – träflisen eller avfallet – rullas in på bandet och NIR-skannas går informationen direkt in i ett styrsystem som i sin tur reglerar förbränningen – högre/lägre temperatur, minskad/ökad mängd syre och så vidare. I En stor fördel med NIR–strålning är att ingen skyddsutrustning behövs. Inte heller proverna påverkas av NIR. Foto: LASSE FREDRIKSSON Fjärrvärmetidningen • Nr 5 • September 2017