Dioxinsensor till låg kostnad

Dioxiner är en grupp extremt toxiska och svårnedbrytbara ämnen. Tillåtna nivåer är 0,1-0,5 ng/l vatten, EU. De lagras i fettvävnad hos organismer och anrikas genom näringskedjan. Dioxin bildas vid ofullständig förbränning. Det är angeläget att kraftvärmeverk körs vid så hög verkningsgrad som möjligt. Idag mäts CO-halt som mått på ofullständig förbränning. Ett sätt att optimera verkningsgraden och samtidigt minska utsläpp av miljögifter som dioxiner är att mäta halten av dioxin. Detta görs inte idag då billiga och kontinuerliga mätmetoder saknas.

Tidigare har Linköpings universitet i en mindre studie stöttad av SIO Grafen framgångsrikt visat att det är fullt möjligt att detektera dioxin med en sensor baserad på epitaxiell grafen, högren enkristallgrafen på kiselkarbid. Denna genomförbarhetsstudie syftar till att utröna om den av Linköpings universitet utvecklade dioxinsensorn är möjlig att utveckla och använda i ett mätinstrument. Vid ett lyckat projekt kommer vi att ha visat grafens unika möjligheter att kunna användas i billiga, extremt känsliga sensorer för effektivare förbränning och energiutvinning. Syftet med denna genomförbarhetsstudie är att uppnå TRL 3 ”konceptvalidering”. Vi ska ha genomfört en bedömning av kostnader för en färdigutvecklad produkt och dess marknadsmässiga potential, identifierat nödvändiga aktörer för att kunna ta fler steg i värdekedjan samt etablerat samverkan med ytterligare en eller två parter.

Abstract in English

A low cost dioxin sensor based on epitaxial high-purity, single-crystal graphene on silicon carbide

Dioxins are a group of extremely toxic and difficult to degrade substances. Permitted levels are 0.1-0.5 ng/l water, EU. They are stored in adipose tissue of organisms and enriched through the food chain. Dioxin is formed during incomplete combustion. It is important that Combined Heat and Power (CHP) plants are run at as high an efficiency as possible. Today, CO content is measured as a measure of incomplete combustion. One way to optimize efficiency and at the same time reduce emissions of environmental toxins such as dioxins is to measure the content of dioxin. This is not done today as cheap and continuous measurement methods are lacking.

Linköping University previously, in a s mall study supported by SIO Grafen, successfully showed that it is possible to detect dioxin with a sensor based on epitaxial graphene, the high-purity single-crystal graphene of silicon carbide. This feasibility study aims to find out if the dioxin sensor developed by Linköping University is possible to implement in a measuring instrument.

With a successful project, we will have shown the graphene´s unique possibilities to be used in cheap, extremely sensitive sensors for more efficient combustion and energy recovery. The purpose of this feasibility study is to achieve TRL 3 "proof of concept". We will have carried out an assessment of costs for a fully developed product and its market potential, identified necessary actors to be able to take more steps in the value chain and established collaboration with one or two parties.

Utlysning:
Samverkan kring kommersiella tillämpningar med grafen, 2021

Projektpartners: Linköpings universitet, Envic-Sense

Projektledare: Jens Eriksson, Linköpings universitet

Projektform: Genomförbarhetsstudie

Bidrag: 300 000 kr

Projektets löptid: mars - augusti 2022

Relaterade projekt:
Sensor för snabbare, billigare, och enklare bestämning av dioxiner i miljön

Relaterade styrkeområden: