S wash Framtidens tvättmaskin 70 procent mindre vatten 60 procent mindre energi 25 procent mindre tvättmedel Sustainable Domestic Washing Ett Mistrafinansierat forskningsprojekt med IVL Svenska Miljöinstitutet, Swerea IVF, IMEGO, ASKO Appliances, Akzo Nobel, Electrolux Laundry Systems Sweden, Unilever och Chalmers. Halvtidsrapportering
S wash morgondagens tvättmaskin Den förbrukar 70 procent mindre vatten, 60 procent mindre energi och 25 procent mindre tvättmedel. Genom att återanvända sköljvattnet, sänka temperaturen och automatdosera det nyutvecklade miljövänliga tvättmedlet håller S wash Sustainable Domestic Washing machine på att bli framtidens hållbara tvättmaskin. Målet med S wash är att i viss mån sluta vattensystemet i tvättmaskinen och på så vis minimera resursförbrukningen. S wash förbrukar bara 18 liter vatten per tvätt, till skillnad från närmare 60 liter i en vanlig maskin, och all tvättning sker dessutom i fullt tillräckliga 30 C. Initiativet finansieras av den miljöstrategiska forskningsstiftelsen Mistra, i samarbete med industrin. Bakom projektet står IVL Svenska Miljöinstitutet, Swerea IVF och IMEGO, Chalmers samt Unilever, Akzo Nobel, ASKO Appliances och Electrolux Laundry Systems Sweden. Halvvägs in i projektet har vi redan löst de tekniska svårigheterna med att minska vatten- och elförbrukningen. Vi har också tagit fram ett särskilt miljövänligt tvättmedel anpassat till den lägre vattentemperaturen. Återstår gör ytterligare forskning för att lösa tillväxten av bakterier i det återanvända sköljvattnet, samt att utveckla sensorer som övervakar bakterietillväxten. En viktig aspekt för projektet är att inte kompromissa med kvalitén på tvättprocessen. Samtidigt är vi noga med att maskinen inte ska dra mer vatten och energi än absolut nödvändigt. Eftersom vanlig smutstvätt sällan kräver någon hårdtvätt kommer S wash att hålla en mycket hög tvättprestanda utan den extra belastningen på textil och miljö.
S wash tvättcykel i fyra steg I nedanstående illustration beskrivs de fyra stegen i S wash tvättcykel. Maskinen laddas med smutstvätt och tvättmedel vilket doseras automatiskt. Huvudtvätten sker vid 30 C med vatten från den första sköljningen från föregående tvättcykel. Efter tvättningen töms detta vatten ut i avloppet. Den första sköljningen görs med vatten från den andra sköljningen från föregående tvättcykel, den andra sköljningen görs med vatten från den tredje sköljningen från föregående tvättcykel och den tredje sköljningen sker med kranvatten. Vattnet från de tre sköljningarna sparas i varsin tank inför nästa tvättcykel. Tvättvattnet hämtas från Tank 1. Det första sköljvattnet hämtas från Tank 2. Det andra sköljvattnet hämtas från Tank 3. Det tredje sköljvattnet tas från kranen. Smutstvätt in Ren tvätt ut Tvätt Skölj 1 Skölj 2 Skölj 3 3 Smutsigt sköljvatten från tvätten spolas ut. Tank 1: första sköljen från föregående tvätt. Tank 2: andra sköljen från föregående tvätt. Tank 3: tredje sköljen från föregående tvätt.
S wash sju fokusfrågor 1. Vatten och energi Förbrukningen av vatten och energi minskar kraftigt genom återanvändning av sköljvatten och lägre temperatur på tvättvattnet. Genom att återanvända sköljvattnet minskar vi vattenåtgången med 70 procent. Små mängder vatten försvinner med de tvättade, fuktiga kläderna, samt från mindre vattendumpningar som har till syfte att minska sedimentering och bakterietillväxt i systemet. Den största energiförbrukningen vid tvättning är att värma vattnet. Genom att sänka temperaturen till 30 C ser vi i de första testerna ut att nå sparmålet på 60 procent. 2. Bakterier Stillastående vatten med näring från textilier och smuts ger en bra grogrund för bakterier. Genom att övervaka bakterietillväxt med sensorer kan man genomföra motaktioner för att hindra tillväxt. Tillsätts en liten mängd biocider eller klor kan man döda av bakterier eller hålla dom på en lämplig nivå. En nyframtagen biologiskt snabbt nedbrytbar biocid är under utvärdering tillsammans med klor vilket kan genereras med elektrolys från naturligt förekommande NaCl i vattnet. Om vattnet får för höga halter av bakterier finns även ett reningsprogram med varmvatten som spolar igenom maskinen och dumpar det otjänliga vattnet. 3. Tvättmedel Studier har visat att automatisk dosering av tvättmedel minskar förbrukningen med 25 procent. Detta i kombination med ett nyutvecklat tvättmedel som använder de senaste och mest miljövänliga kemikalierna utan att ge avkall på tvättprestanda ger S wash en väldigt bra miljöprestanda. De senast utvecklade tensiderna från forskningslabben har använts i en försöksstudie där man med hjälp av en automatiserad utrustning har provat ut flera tusen olika variationer på formulering och tvättprestanda för olika fläckar. Generation två av de bästa formuleringarna är nu under utvärdering. 4. Sensorer För att inte riskera ohämmad bakterietillväxt eller missfärgningar mellan tvättar har ett antal lämpliga sensorer utvärderats som kan ge information till systemet om vattnets kvalité. Lovande sensorer som kommer att testas ytterligare är Magneto Elastisk Resonans (MER) för
att mäta biofilmstillväxt och beläggning på ytor. Bakterier producerar koldioxid och genom att mäta koldioxid i luften ovanför tankarna kan man indirekt se bakterietillväxt i vattnet. För att undvika missfärgning mellan tvättar används en eller flera dioder för rött-, grönt-, blått-, UV- och IR-ljus. 5. Miljö En risk när man utvecklar ny teknik är att en minskad miljöpåverkan på ett håll leder till negativa effekter på miljön på ett annat. För att säkerställa att S wash verkligen leder till en minskad miljöpåverkan totalt sett kommer en livscykelanalys (LCA) att genomföras på den färdiga prototypen. Det första steget har tagits genom att beskriva och modellera en vanlig tvätt i två olika länder, vilket sedan ska användas som en bas för jämförelsen med S wash. Genom att undersöka miljöeffekter som växthuseffekt, försurning och utsläpp av giftiga ämnen från användning, tillverkning av tvättmedel och tvättmaskin, transporter och avfallshantering kan man vara säker på att den totala miljöpåverkan per tvätt verkligen minskar. 7. Information och resultatspridning Hur kan projektet tas tillvara? Vilka möjligheter finns det att ta S wash vidare för serietillverkning? Hur sprider vi informationen? S wash har rönt mycket intresse redan i halvtid. Ett stort antal medier och andra aktörer har snappat upp projektet, bland annat Ny Teknik, Sustainable Fashion 2010 och Nordiska Museets utställning och bok (Tvättstugan en svensk historia, av etnologen Kristina Lund). Intresset och efterfrågan hos allmänheten kommer troligtvis att öka än mer när vi närmar oss slutfasen. Eftersom projektet är förankrat och till hälften finaniserat av industrin finns redan goda förutsättningar för S wash framtid. 6. Demonstration Hur står sig maskinen i skarpt läge? S washprototyperna tvättar maskin efter maskin för att testa att den klarar alla krav. Viktiga tester som körs nu är: Upprepade tvättar vid 30 grader över flera cykler för att kontrollera tvättprestanda för den senaste generationen tvättmedel, men även för att undersöka att vittvätt inte får en grå ton av vatten från föregående tvättar. Vid vilka färghalter på sköljvattnet måste man dumpa vattnet för att inte få färgade kläder? Den här informationen behövs för att veta vid vilken sensorrespons maskinen ska reagera.
Frågor/Svar Blir tvätten verkligen ren i S wash? Ja, S wash tvättar lika rent som en vanlig tvättmaskin i 40 grader. Svårt smutsad tvätt kräver dock högre temperatur och längre tvätttid. Då kommer kriterierna för energi- och vattenspar inte att efterlevas. Färgas kläderna mellan tvättarna? Nej, inte mer än i en vanlig maskin. Men stoppa inte röda strumpor i vittvätten bara för att det finns sensorer som kollar efter färgat vatten, utan följ tvättråden som vanligt. Delar jag vatten med andra? Ja, de tre första tvättstegen kommer från tidigare körningar. Spelar det någon roll att spara vatten i Sverige? Ja, det gör det faktiskt. Grundvattnet är en värdefull resurs och vi vet säkert att vatten kommer att bli en bristvara i framtiden, även i nu vattenrika länder. Mest nytta gör S wash förstås i regioner med uppenbar vattenbrist. Vad händer med bakterierna? Bakteriehalter som överskrider lämpliga nivåer i gammalt sköljvatten dödas med klor eller biocider som sedan går ut med avloppet. Kläderna sköljs alltid i dugligt vatten och sista sköljningen är med kranvatten. Liksom i vanliga tvättmaskiner kan bakterier bli kvar i den tvättade tvätten, men tester visar att dessa försvinner vid vanlig hängtorkning. Hur miljövänligt är det med klor och biocider? Det är en kompromiss mellan vinsten att spara vatten och energi mot hur tuffa kemikalier man måste använda för att nå målet. Vi hoppas kunna visa detta på ett bra sätt genom vår miljöarbetsgrupp som utvärderar frågan under det sista året. Vi vet redan att små mängder klor som genereras från naturligt förekommande salter i vattnet genom elektrolys kan hindra bakterietillväxten, utan att påverka miljön eller tvätten negativt. Biociden som testas är biologiskt nedbrytbar och bryts ner innan den når känsliga vattendrag eller reningsverk. Kommer man kunna köpa en S wash-maskin? S wash är ett treårigt forskningsprojekt och för tillfället finns inga konkreta planer på att serietillverka maskinen för kommersiellt bruk. Det finns dock ett stort intresse för S wash redan nu och chansen är stor att tekniken som S wash utvecklar kommer att tas tillvara på i framtiden. Drivkraften bakom projektet är förstås att maskinen ska ta plats i helt vanliga hushåll inom en inte alltför avlägsen framtid.
Tvättfakta De svenska hushållen använde 561 miljoner kubikmeter vatten år 2005 enligt SCB. Detta motsvarar cirka 60 000 liter per person och år. En normaltvätt i S wash använder 18 liter vatten. En vanlig tvättmaskin använder upp till 60 liter. Om ett normalstort hushåll byter till S wash skulle man spara ca 10 000 liter vatten per år. S wash förbrukar cirka 0.5 kwh mindre el per körning än en vanlig tvättmaskin. För ett genomsnittligt hushåll motsvarar årsminskningen en 60W-lampa tänd dygnet runt i fyra månader. S wash använder automatisk tvättmedelsdosering vilket ger 25 procent mindre förbrukning av tvättmedel. Detta sparar även in på tillverkning, transporter, och ger mindre avfall.
Kontakt Fredrik Persson IVL Svenska Miljöinstitutet fredrik.persson@ivl.se tel: 031-725 62 33 Anne-Charlotte Hanning Swerea IVF AB anne-charlotte.hanning@swerea.se tel: 031-706 63 05