Billig koldioxidmätare snart här

Under 2019 års upplaga av Stockholm marathon mätte företaget Senseair CO2-halten i olika delar av Stockholm med en konventionell koldioxidmätare. Graferna illustrerar hur olika halterna kan vara i en stad, och behovet av en billig och liten mätare. Hornsbergs Strand är en av platserna där CO2-halten var som högst under tävlingen.

NYHET

Publicerad 2020-01-08

Nu har det första, viktiga steget mot en ytterst billig koldioxidmätare tagits. Det är forskare vid KTH som utvecklat en ny, liten optisk sensor som med tiden ska kunna återfinnas så väl i mobiltelefoner, träningsarmband och smarta klockor. Anledningen? Din mentala kapacitet sänks av att andas in för mycket koldioxid.

Om koldioxidhalten i luften vi andas in blir för hög så försämras effektiviteten i luftutbytet i lungorna. Detta innebär att kroppens förmåga att tillgodogöra sig näring blir sämre. Det påverkar i sin tur alla våra organ, både muskler och hjärna. 

– Forskningsvärlden verkar inte ha insett det där med hjärnan förrän ganska nyligen. Det är nu det börjat komma forskningsrapporter som påvisar försämrad mental prestanda vid förhöjd koldioxidhalt. Detta kan få förödande konsekvenser om man tänker på cockpit i flygplan, förarhytten i bilar och även kontrollrum för kärnkraftverk, säger Floria Ottonello-Briano, nyutexaminerad teknologie doktor vid avdelningen för mikro- och nanosystemteknik på KTH.

Hur löser man då det här problemet? Jo, genom att tillverka en sensor som klarar av att mäta koldioxiden i luften. En liten och billig mätare som precis som exempelvis accelerometrar kan utgöra en standardkomponent i mobiltelefoner, smarta klockor och träningsarmband.

– En optisk koldioxidsensor har tre delar: ljuskälla, ljusdetektor och optisk kavitet. Vi har nu tagit fram världens minsta sensorkavitet. Detta är resultatet av ett lyckat samarbete mellan KTH och det svenska gassensorföretaget Senseair AB. Samarbetet fortsätter i det europeiska forskningsprojektet ULISSES där vi jobbar vidare med att även integrera källa och detektor.

Här är sensorn, placerad i det nedre vänstra hörnet av plattan. Foto: Hans Sohlström

I förlängningen är det tänkt att arbetet i ULISSES ska leda till en framtid där koldioxidmätaren ingår i din mobil. I realtid kommer du kunna mäta koldioxidhalten i luften och låta en app rapportera det till ett socialt medium på internet med många användare, till exempel Fitbit Coach eller Runkeeper. Parallellt med detta ser användaren om det är för hög koldioxidhalt i luften just där vederbörande är, för hög för till exempel löpträning. Eftersom många andra gjort samma sak så kan användaren också se att luften är väldigt mycket bättre tre kilometer bort, så därför tar vederbörande sin cykel dit och löptränar där istället.

– Det är framför allt i inomhusmiljöer koldioxidhalten kan nå skadliga nivåer. Där kan man tänka sig en larmfunktion som varnar att det är dags att öppna fönstret i bilen, sovrummet eller på jobbet. Vid träning utomhus är halten koldioxid i stället en indikation på andra farliga ämnen i luften, till exempel partiklar, kväveoxider och så vidare. Sådant som bildas vid förbränning av fossila bränslen, exempelvis på grund av mycket biltrafik i storstäder.

Kan givaren bidra till ökad medvetenhet om koldioxidutsläpp?

– Absolut. Att mäta är att veta. Genom att ge allmänheten möjligheten att själva mäta variationerna i sin omgivning så kommer medvetenheten att öka. Variationerna lokalt är därtill mycket större än man tror.

Florias handledare, universitetslektor Kristinn B. Gylfason, har en uppfattning om både pris per sensor och tidpunkt när sensorn kommer att nå produktion.

– Priset är väldigt avhängt säljvolymen som utöver den tekniska prestandan styrs av marknadsaspekter som är svåra att förutsäga. Ett volympris på tio kronor styck år nog fullt rimligt med tanke på vad andra typer av MEMS-komponenter säljs för i dag. Det finns en del arbete kvar att göra avseende integrering av ljuskälla och detektor. ULILSSES-projektet kommer att pågå i tre år till och i slutet av detta borde de sista bitarna ha fallit på plats. Jag skulle gissa på fyra-fem år innan det här är ute på marknaden, säger Kristinn B. Gylfason.

Förutom redan nämna tillämpningar kan billiga och små koldioxidmätare spela en viktig roll inom industri och jordbruk.

I forskningsprojektet ULISSES ingår (förutom KTH och Senseair AB) även AMO GmbH, Oxford Instruments Plasma Technology Ltd, Graphenea Semiconductor SL, Universität der Bundeswehr München, Catalan Institute of Nanoscience and Nanotechnology och SCIPROM Sàrl.

Här hittar du den publicerade artikeln .

Text: Peter Ardell

För mer information, kontakta Floria Ottonello-Briano på floria@kth.se eller Kristinn B. Gylfason på 08 - 790 92 31 / gylfason@kth.se.

Innehållsansvarig:press@kth.se
Tillhör: Aktuellt
Senast ändrad: 2020-01-08