Bertrand Noharet

Transkript

1 Bertrand Noharet

2 INNEHÅLL Swedish ICT & Resurseffektivisering Minskning av energianvändning med sensorer för bättre processkontroll Optimerad återvinning med automatisk sortering av metallskrot. Online sensorsystem för resurseffektiv vattenhantering

3 RESEARCH INSTITUTES OF SWEDEN

4 SWEDISH ICT

5 MISSION

6 OM SWEDISH ICT (2011) Omsättning 430 Mkr Antal anställda: 350 st Samarbete med 500 SMF, 320 stora bolag Omsättning i avknoppningar: 1858 Mkr

7 GENERAL OFFER

8 RESOURCE EFFICIENCY: A NEW BUSINESS AREA AT SWEDISH ICT Acreo SICS Interactive Viktoria Sensing Monitoring of industrial processes, water, air, Recycling of rare earths, metals Clean energy production Big data analysis Statistical modelling, prediction models Optimisation of the use of resources, production planing Process automation Control and communication tools Visualisation Interaction design User engagement Cross-sector collaboration Smart energy Circular business models Methodologies for product development Decision processes Cooperative systems

9 INNEHÅLL Swedish ICT & Resurseffektivisering Minskning av energianvändning med bättre processkontroll Optimerad återvinning med automatisk sortering av metallskrot. Online sensorsystem för resurseffektiv vattenhantering

10 OPTICAL FIBERS b/s = 10 Terabit/second (Tb/s)

11 OPTICAL FIBERS CAN ALSO be integrated into materials, tissues, tools, reach hidden places operate in harsh environments be used for very accurate sensing provide robust, reliable AND low-cost systems perform distributed measurements deliver high optical power locally be used with electrodes (electro-optic devices) be a platform for novel optofluidic devices..

12 SENSORS FOR THE STEEL INDUSTRY. Improve the monitoring of steel production processes. Real-time T-measurements in blast furnaces, laddles and molds. Simultaneous monitoring of gas chemistry. Continous long-term measurements. Insensitive to the environment.

13 ANALYSIS OF THERMAL RADIATION SPECTRA Any body emits a thermal radiation. Planck s law: T=f(l). Temperature by curve fitting. Flexible system, adaptable to varying environmental conditions. Accuracy better than 1%. (reference : disposable thermocouplers thrown into the melt)

14 Temperature, o C FIELD TEST INSTRUMENTATION th Octoner :00 24:00 36:00 48:00 60:00 72:00 84:00 96:00 108:00 Time

15 INNEHÅLL Swedish ICT & Resurseffektivisering Minskning av energianvändning med bättre processkontroll Optimerad återvinning med automatisk sortering av metallskrot. Online sensorsystem för resurseffektiv vattenhantering

16 METAL RECYCLING Today s production of metals = tomorrow s scrap (1.5 Gton/year in 2040) Production of new steel (aluminium) requires 70% (95%) less energy with recycled scraps compared to using virgin raw materials Economical and environmental benefits

17 TODAY S PRACTISE IN METAL RECYCLING Complex products are shredded into a mixed material The mixed material is sorted based on magnetic properties and density Coarse classification, no indication of alloy composition

18 LASER-INDUCED BREAKDOWN SPECTROSCOPY is a semi-quantitative method. is fast and enables real-time analysis is a stand-off analysis do not need sample preparations

19 Manganese (%) ON-LINE ANALYSIS SCRAP YARDS 1,5 Manganese 1 0, Laser shot (average of 100 shots)

20 INNEHÅLL Swedish ICT & Resurseffektivisering Minskning av energianvändning med bättre processkontroll Optimerad återvinning med automatisk sortering av metallskrot. Online sensorsystem för resurseffektiv vattenhantering

21 Online sensorsystem för resurseffektiv vattenhantering

22 HÅLLBARA ATTRAKTIVA STÄDER OCH EN KONKURRENSKRAFTIG PRODUKTION Kräver kontinuerlig tillgång på vatten av god kvalitet och återanvändning Medborgarnas hälsa- en samhällsekonomisk vinst Återvinning av processvätskor både en kostnadsbesparing och en miljömässig vinst

23 KONSORTIUM Organisation Norrvatten Trollhättan energi Göteborg Stad Vivab Sydvatten Lennheden vatten Volvo SSAB Iggesund Uponor Cerlic Controls Aqua-Q Primozone Penttech Acreo SICS IVL Swerea IVF Swerea Kimab Linköpings universitet Combitech Chalmers Finska partners Roll Kravställare dricksvatten Kravställare dricksvatten Kravställare dricksvatten Kravställare dricksvatten Kravställare dricksvatten Kravställare dricksvatten Kravställare industri Kravställare industri Kravställare industri Kravställare industri Producent Producent Producent Producent Utvecklare Utvecklare Utvecklare Utvecklare Utvecklare Utvecklare/Övrig kompetens Utvecklare Övrig kompetens Utvecklare/Producent

24 EARLY WARNING Aim Early indication of fecial contamination, 1-10 cfu/ml Technologies Aqua-Q WQM sampler LiU Electronic tongue Acreo flow cytometer Acreo nano wire. Field tests Raw water coupling Communication Data format/accessibility

25 OIL IN DRINKING WATER Aim Immediate detection of oil spill Technologies Acreo/Kimab UVF LiU Electronic nose Acreo/IVF intelligent nanofilter Field tests Challenging to establish location for testing Communication Data format/accessibility

26 MICRO-ORGANISMS IN INDUSTRY: Aim Monitoring biofilm growth to adjust biocides and prevent degradation of product quality Technologies Magnetoelastic resonance FTIR Field test In production process of Iggesund (fine quality paper) and Volvo (steel cutting)

27 METALS, TENSIDES AND OIL Aim Monitoring of industrial sewage water Technologies IVL acoustics Kimab microplasma Acreo impedance Field tests Volvo SSAB

28 METOD: PRAKTISK UTVECKLING I TESTBÄDD Tillgång till data Analys och utvärdering Exempeltjänster Kommunikation Detektor uppsättning A Detektor uppsättning B Detektor uppsättning C Detektor uppsättning D

29 Measured Data Automation SENSATION PORTAL Prenumeration of services Other valuable data Data storage, analysis, statistics Sets of detectors Measures: treatment, doses, Access to data for monitoring, follow up Alarm (via SMS for example) Other services

30 CONCLUSION The manufacturing and recycling industry is promoting innovation to improve global competitiveness. Steady advances in key enabling sensing technologies: compact, flexible and low-cost systems for stand-off / contactless sensing Three cases of robust photonic instrumentation for process optimization and quality control in manufacturing, recycling and water management. Advanced sensing for resource efficiency and competitiveness: Environmental and economical benefits!

31