MDH-forskning för minskad påverkan på miljön

2015-12-14 | Forskning/Samverkan

En ny avhandling vid Mälardalens högskola (MDH) visar hur man kan optimera industriella processer för att spara energi, minska kemikalieanvändningen och minska den skadliga miljöpåverkan. Forskningen har resulterat i matematiska modeller som redan till våren kommer att testköras på Mälarenergis kraftvärmeverk i Västerås.

 

För att minska utsläppen av växthusgaser i industriella processer har man under de senaste åren börjat fasa ut användningen av fossila bränslen och ersatt dem med biomassa. Samtidigt har också industriella processer blivit mer komplexa med anledning av ökad produktionstakt och krav på lönsamhet. För att möta dessa krav så behövs det en högre grad av automatisering, då processerna ofta är för komplexa för att kunna hanteras manuellt. Det finns därför ett stort behov av att hitta modeller som automatiskt kan hantera de utmaningar som omvandling av biomassa i en industriell process medför, såsom driftförändringar, förslitning av komponenter och drivande sensorer.

I sin avhandling har MDH-forskaren Anders Avelin undersökt olika systems fördelar och nackdelar. Han har bland annat tagit reda på vad som händer inuti en pappersmassekokare där man kokar pappersmassa av flis för att kunna skapa papper och kartong. Hans forskning har resulterat i matematiska modeller om vad som sker inuti kokaren.
– Användningen av matematiska simuleringsmodeller kan öka nyttan av både processdata och processförståelse, så att man kan uppnå en bättre diagnostik, reglering och därmed också en bättre processoptimering. På sikt innebär det här minskad skadlig miljöpåverkan tack vare sparad energi och minskad kemikalieanvändning, säger Anders Avelin.

Får man kännedom om hur processen ser ut kan man optimera den.
– Det är en global marknad och stora volymer vi pratar om. Lyckats man öka produktionen med endast en procent gör det enorm skillnad.

Syftet med modellerna är att de ska kunna användas för onlineändamål vilket ställer höga krav på noggrannhet och detaljer.

 

Testköras på Mälarenergi i vår

Modellerna kommer att testas praktiskt på Mälarenergi redan till våren.

Erik Dahlquist, professor i energiteknik vid MDH och som också arbetar med modellen, förklarar:
– Vi kallar det ”snabbspår automation”. Syftet är att implementera en del av den forskning vi gjort så att den verkligen kommer till användning bland operatörerna. Konkret innebär det att vi använder våra modeller och simulerar hur processen kan förvänta sig fungera under normala förhållanden. Sedan mäter vi och jämför svar från mätgivarna. Avvikelsen mellan de två används för att spåra olika typer av fel i processen. Genom regelbundna diskussioner om eventuella fel som upptäcks i driften kommer vi sedan att kunna förbättra systemet.  Tanken är att ha en första version av systemet igång i slutet av mars.