Elektronisk näsa varnar för oljespill

En elektronisk näsa utvecklad av forskare vid LiU ska trygga kvalitén på dricksvattnet för över en halv miljon invånare i norra Stor-Stockholm. Uppgiften är att detektera dieselolja och andra petroleumprodukter i mycket små mängder.

Det är kommunalförbundet Norrvatten med 14 medlemskommuner som nu provar tekniken, som om den håller vad den lovar blir en komponent i den permanenta övervakningen av råvattnet från Mälaren.

Den första elektroniska näsan konstruerades som ett laboratorieinstrument i början av 1990-talet. Men snart vaknade intresset i industrin och såväl ”näsan” som dess efterföljare, den elektroniska tungan, har testats och använts i bilfabriker, disk- och tvättmaskiner, pappersbruk och vattenverk för att nämna några exempel.

– Det är roligt när det man arbetar med blir användbart, säger Fredrik Winquist, professor emeritus som sedan starten varit den ledande forskaren på området.

Luktar med naturliga näsor

Hans senaste uppfinning är en metod att förånga råvattnet inklusive eventuella föroreningar till en gas som kan mätas av en elektronisk näsa. ”Näsan” är tusen gånger känsligare än ”tungan” vilket krävs för att kunna registrera extremt låga halter av dieselolja. 5 ppb (fem miljarddelar) räcker för att dricksvattnet ska bli otjänligt på grund av oljelukten.

Standardmetoden är så kallad fluorescensmätning, men Mälarvattnet innehåller för mycket humusämnen för att den ska fungera. I väntan på en bättre lösning går personalen var tredje timme och luktar med sina egna, naturliga näsor.

Genombrott för tekniken

– Vår elektroniska näsa är inte känslig för humus, men bra på att detektera dieselolja. I höstas satte vi upp utrustningen vid Görvälns vattenverk och nu flyter det på bra. Ett problem är dock att Mälarvattnet är så smutsigt att vi får beläggningar på insidan av slangar och pumpar, säger Fredrik Winquist.

Han betraktar projektet som ett genombrott för tekniken.

– Det svåra med den här forskningen är att få ut grejer till användarna och få dem att fungera en längre tid. Därför är det väldigt viktigt att ha någon på andra sidan som är engagerad och det har vi här.

Risk för utsläpp

Norrvattens utvecklingschef Per Ericsson och hans medarbetare har brottats med problemet en längre tid. Den täta trafiken både på sjön och dess omgivningar gör att det ständigt finns en viss risk för utsläpp av diesel och bensin. Till detta kommer dagvatten från vägar och byggnader.

– Vårt mål är att kunna stoppa verket innan vattnet når våra 600 000 konsumenter, och då är ett online-instrument den bästa lösningen. Vi har testat flera produkter på marknaden men ingen har uppfyllt kraven, säger Per Ericsson.

Det har däremot LiU-forskarnas elektroniska näsa, som hittills fungerat bra i testmiljö. Nu återstår att ta prototypen vidare till färdig produkt.

Online-mätning i dricksvatten

Vid årsskiftet startar ett nytt projekt kring den elektroniska tungan med stöd från VINNOVA. Det handlar om online-mätning i dricksvatten, i samarbete med Tekniska verken i Linköping och Sydvatten i Skåne.

– ”Tungan” detekterar kemiska avvikelser från det normala. Man kan lära den att känna igen olika typer av föroreningar som avloppsvatten och giftiga substanser. Avloppsvatten är en viktig indikator på sjukdomsframkallande mikroorganismer i vattnet, säger Mats Eriksson, universitetslektor i tillämpad fysik.


  • Den elektroniska näsans “luktorgan” består av en kombination av gassensorer. Snarare än att individuellt betrakta de enskilda sensorsignalerna analyseras svaret från sensorerna som ett mönster. På så vis får man en bild av doften som kan jämföras med ett referensbibliotek. Det går även att kalibrera signalerna mot halten av exempelvis diesel i vatten, så att sensorn kontinuerligt anger koncentrationen i råvattnet.
  • Den elektroniska tungan, som i stället smakar på innehållet i vätskor, är baserad på voltammetri och kan ge användbar elektrokemisk information i många online-processer. Även här jämför man signalmönster med så kallad multivariat dataanalys.

Fredrik Winqvist

Publicerad 2014-12-12