Vill undvika bränder i biobränslehögar
Allt fler värmekameror används för att upptäcka bränder i avfalls- och biobränslehögar. Men då är det redan för sent. Ett gäng ingenjörer i Enköping har utvecklat en teknik som varnar för brandrisk långt innan glödhärden växt till sig.
Enligt den offentliga statistiken tycks det inte brinna särskilt ofta hos industrins avfalls- och biobränslehögar. Bland forskare och branschfolk finns en delvis annan uppfattning; i verkligheten brinner det mer än vad som står i papperen.
Oavsett hur det ligger till med den saken är varje brand ovälkommen. Dels sker okontrollerade utsläpp till miljön, dels försvinner värdefullt bränsle bokstavligen upp i luften. Dessutom tillkommer arbetstid för släckningsarbete.
– En liten brand som räddningstjänsten kunde ha släckt på bara några timmar kan spridas och resultera i stora skador. Kostnaderna kan uppgå till tiotals och till och med hundratals miljoner kronor, säger Henry Persson, brandforskare på SP Sveriges tekniska forskningsinstitut.
I dag investerar anläggningar i värmekameror för att upptäcka ökade yttemperaturer hos avfalls- och biobränslehögar. Inom spannmålssektorn används spjut med sensorer som kan stickas ner flera meter i en silo för att mäta temperaturen.
– Det finns i dagsläget ingen optimal lösning. När värmekameran upptäcker branden är det för sent. Vi vill ju veta vad som händer inuti stacken och inte när glödbranden närmar sig ytan, säger Henry Persson.
Spjuten är dessutom utvecklade för att stickas ner i finfördelat material i lagringssilor.
– Problemet på exempelvis värmeverk är att stora ytor ska bevakas, utomhus. Den här utrustningen är tänkt för inomhuslager, men jag ska ta upp diskussionen med de svenska tillverkarna, säger Nils Jonsson, projektledare vid JTI, Institutet för jordbruks- och miljöteknik.
Det finns dock en lovande teknik som kan lösa branschens problem. Fast den har levt lite i skymundan de senaste åren. Utvecklarna har istället satsat på att utveckla kylsystem för satelliter.
– Vi är ingenjörer och vill lösa nya problem, att sälja produkter är inte vår specialitet. Vi trodde att vår lösning skulle vara lättsåld, men det var svårare än vi trodde och då koncentrerade vi oss på våra andra produkter, berättar Peter Nilsson, vd för APR technologies AB, som utvecklat tekniken.
Deras lösning på problemet är en kabel som kallas Fireworm. Den innehåller sensorer som mäter temperaturen. Kabeln kan placeras i själva stacken med bränsle, fast riskerar då att gå sönder. Företaget ser helst att kablarna gjuts fast i marken. Så gjorde man på Hagby återvinningsanläggning i Täby. Där är tekniken installerad sen flera år tillbaka. Process Nordic åker dit.
Här fräste man upp två raka spår i asfalten, hundra meter långa. (Varje kurva gör att kabeldragningen blir trögare, ifall den måste bytas ut.) I varje spår placerades ett rör med kabel och sedan fylldes de igen med cement.
Även om flisen staplas åtta meter på höjden kan kabeln detektera temperaturförändringar fem meter upp i högen.
– Vi mäter accelerationen i temperaturförändringen, eftersom den bäst kan beskriva temperaturen högre upp i högen, säger Peter Nilsson.
Den termiska vågen rör sig i storleksordningen meter per timme, men det gör inte så mycket. Förloppen är ganska långsamma; det tar flera veckor innan temperaturen stiger till oroväckande nivåer.
– Vid femtio grader är det dags att göra något. När vi testade systemet aktiverade jag ett varningsmejl vid trettio grader. Min mejlkorg blev överfull eftersom det är en ganska låg temperatur och jag fick ett varningsmejl varje minut, säger Peter Nilsson och ler.
Övervakningsenheten kan hantera tusentals sensorer, och eftersom kablarna som mest innehåller två sensorer per meter räcker en enhet till flera kilometer kabel. Via företagets portal går det att logga in och följa temperaturökningarna.
Nackdelarna är att kabeln bara mäter temperaturen och inte upptäcker organiskt material eller metaller som kan underlätta antändning. Att upptäcka ytliga bränder är inte heller dess starka sida.
– Glasskärvor som fungerar som förstoringsglas eller gnistor från fordon upptäcks inte av vår teknik. Där är värmekamerorna bättre, som också kan övervaka området mot intrång. Däremot ersätter vår teknik spjutövervakningen som är riskfylld och tar tid. Som jag ser det kompletterar våra kablar och värmekamerorna varandra och upptäcker nästan alla brandrisker, säger Peter Nilsson.
Genom att titta i statistiken kan kablarna också skvallra om hur länge högarna legat orörda och hur stora de varit under tiden.
– Det kan ju vara användbart för bokföringen av lagervärde eller om man inte har dokumenterat högarna ordentligt, menar Peter Nilsson.
Han och hans kollegor har utvecklat flera olika varianter. En kabel tål temperaturer upp till 85 grader, en annan 200 grader och för tillfället tittar de på en version som ska tåla 1000 grader, men en sådan högtemperaturkabel kan inte levereras i dagsläget.
För processindustrin kan kanske deras rostfria kabel vara intressant. Den kan placeras i tankar, blandningskärl eller reaktorkammare för att övervaka temperaturen eller upptäcka sedimentation.
– Vi tittar på energiskördande enheter så att kabeln kan strömförsörja sig själv och skicka ut mätdata inifrån processutrustning, berättar Peter Nilsson.
I Täby var det förra platschefen som tog initiativ till temperaturmätningen med kablar. Nya platschefen Rikard Fröling är positiv till tekniken fast vill helst köpa dem som engångsprodukter. Bland annat för att marken rör sig olika mycket under året; på vintern skyddar stackarna underlaget mot kyla medan tjälen går ner i marken strax bredvid.
– Det bästa vore om kablarna var så billiga att vi kan placera ut dem när vi bygger nya stackar och inte behöver vara rädda om dem, säger Rikard Fröling, platschef vid Hagby återvinningsanläggning i Täby.
Peter Nilsson nickar eftertänksamt. Efter några års fokus på kylsystem för satelliter ska bolaget återigen satsa på tekniken för att förebygga bränder. Och nu har ingenjörerna fått ännu ett problem att lösa.
Text och foto
Jesper Gunnarsson
Fakta: APR technologies AB
Bolaget har fem anställda och sitt säte i Enköping. De är specialiserade på mikro- och sensorteknik och arbetar bland annat med kylsystem för rymdapplikationer, branddetektion och ytbeläggningar.
Fakta: Så undviker du branden
Lagra olika bränslen i olika högar
Minimera fuktspridning i högen
Packa inte högar med sönderdelade hyggesrester
Packa avfallshögar
Lagra i högar där höjden är dubbla bredden
Bygg stacken längs huvudvindriktningen
Reportaget tidigare publicerad i Process Nordic nr2 2016