Forskning

Aktuellt

Om Mistra

Forskning

Aktuellt

Om Mistra

Publicerad 2019-02-13

Sensor mäter kväveoxider i belysningsstolpar

Ännu en ny produkt har sett dagens ljus inom Mistra. Det är en optisk nanosensor för att mäta kväveoxider som Göteborgsföretaget Insplorion har utvecklat. Sensorn ska nu integreras i gatubelysning – ett viktigt steg mot en kommersiell produkt.

Luftföroreningar är ett problem över hela världen. Idag används främst fasta och dyra mätstationer eller satelliter för att övervaka luftkvaliteteten. Göteborgsföretaget Insplorion har med sin optiska nanosensor ambitionen att göra miljöövervakning på samma gång billigare och mer förfinad. Genom att integrera sin sensor i befintlig infrastruktur vill man bokstavligen mäta luftföroreningar i varje gathörn.

– i Göteborg till exempel finns fem-sex mätstationer för miljöövervakning, var och en kostar runt en halv miljon kronor. Våra optiska nanosensorer kan erbjuda samma mätnoggrannhet, men betydligt billigare. Sensorerna är små och kan sitta på varje lampa eller i varje gathörn. Därmed ökar upplösningen i rummet, säger Patrik Dahlqvist, vd för Insplorion.

Runt millennieskiftet började forskare vid Chalmers tekniska högskola utveckla en ny typ av mätteknik. Tekniken bygger på ett optiskt fenomen – kallat plasmoner. Det uppstår när nanopartiklar av metall blir belysta och fångar upp ljus av en viss våglängd.

2010 grundades Insplorion för att vidareutveckla tekniken kommersiellt.

Bolaget har redan ett tjugotal akademiska kunder runtom i världen, som utnyttjar tekniken för forskning inom materialvetenskap och bioteknik. Men den stora kommersiella potentialen med sensorn, enligt vd Patrik Dahlqvist, ligger i det faktum att sensorn dels kan anpassas för att mäta olika ämnen, dels går att göra väldigt liten med bibehållen mätnoggrannhet.

– Nanopartiklarna har en förmåga att förstärka mätsignaler, så istället för ett använda en dyr och stor spektrometer räcker det med en LED-källa och en liten detektor.

Bolaget utvecklar tekniken för två huvudsakliga tillämpningar: dels en batterisensor som ska bidra till att bättre utnyttja kapaciteten i elbilars batterier dels en sensor för att mäta halten av olika luftföroreningar. Luftkvalitetssensorn har de senaste åren utvecklats med stöd av Mistra Innovation (inom projektet PAQSens, se faktaruta nedan). Projektbudgeten har framförallt bekostat en postdoktorand vid Chalmers, som har utvecklat och miniatyriserat en sensor för att mäta kväveoxider.

Att sensorn fungerar har Insplorion visat, bland annat med installationer i Göteborg. Under 2019 kommer företaget att ta nästa steg i den kommersiella utvecklingen. I slutet av förra året presenterades ett samarbete med företaget Leading Light, som utveckla smarta belysningssystem.

– Vi har testat sensorn som vi har utvecklat inom Mistra Innovation, så vi vet att den fungerar utomhus. Nu lämnar vi labbet, och tar sista steget mot en kommersialisering med samarbetet med Leading Light.

Det första steget i samarbetet är att fysiskt anpassa sensorn så att den kan monteras i gatubelysning. De båda företagen ska sedan gemensamt marknadsföra och sälja, i första hand i Sverige och utomlands. Patrik Dahlqvist hoppas att de första kommersiella installationerna tas i drift i Sverige under 2019.

– Avtalet är viktigt för att kunna visa marknaden att vi har en produkt som fungerar också kommersiellt. När vi har gjort det öppnas vägen till att knyta till oss större aktörer och samarbetspartner och att integrera sensorn även i annan teknisk infrastruktur som exempelvis vägar, säger Patrik Dahlqvist.

Om samarbetet med Leading Light faller väl ut ligger vägen öppen för fortsatt expansion även utanför Sveriges gränser, konstaterar Patrik Dahlqvist och tar sikte mot framtida försäljning i framförallt Asien och Sydamerika. Än så länge är sensorn anpassad för att mäta kväveoxider, men den kan utvecklas för att mäta även andra luftföroreningar som svaveldioxid, kolmonoxid och ozon.

Kunderna är i första hand kommuner och andra miljöövervakande myndigheter som ansvarar för att miljömål uppfylls. Men Patrik Dahlqvist har också en förhoppning på längre sikt att sensorn ska kunna bli personlig – inbyggd i en pryl som ryms i fickan eller i en mobiltelefon.

– Om vi ska kunna sälja en sensor att ha i fickan så måste priset pressas ytterligare, ner under tusenlappen. Det är fullt möjligt med vår teknik, men vi är inte där riktigt än, säger Patrik Dahlqvist.

FAKTA – PAQ SENS – ETT PROJEKT INOM MISTRA INNOVATION

  • Syfte: Att utveckla en portabel sensor för att för att mäta luftföroreningar, i första hand kväveoxider.
  • Deltagare: Insplorion och Chalmers tekniska högskola
  • Budget: 6,1 miljoner kronor, varav Mistra finansierar 2,8 miljoner kronor.
  • Tidplan: 2016–2019

Se demonstrationsprojektet här

Stiftelsen för miljöstrategisk forskning stödjer forskning av strategisk betydelse för en god livsmiljö och hållbar samhällsutveckling