Renare luft med nya filtermaterial

En billigare produktionsprocess för nanoporösa, kiselbaserade material kan snart göra effektivare luftfilter tillgängliga för fler. Det ska en forskare från Gävle och Ghana se till.

Nyligen presenterade Ebenezer Twumasi Afriyie, forskare i byggvetenskap vid Högskolan i Gävle och KTH, sin avhandling om en ny generation filtermaterial för att rena inneluft. Inom några år kan hans studier leda till att effektivare luftfilter blir tillgängliga för fler. Efter doktorsexamen har nämligen Ebenezer Twumasi Afriyie börjat arbeta heltid hos företaget Svenska Aerogel i Gävle, som bland annat utvecklar avancerade luftfilter.
- Nanoporösa material är mycket dyra i dag, men vi ska göra dem billigare genom en enklare produktionsprocess, säger Ebenezer Twumasi Afriyie som tror att det kan finnas en storskalig produktion i Gävle inom ett par år.

Små luftfickor
Porösa material kan impregneras eller dopas med olika ämnen. På så vis går det att skapa filter för nästan vilka kemiska luftföroreningar som helst. Svenska Aerogel har redan i dag en färdig produkt för molekylär filtrering av svaveldioxid. Ebenezer Twumasi Afriyie har även studerat hur olika kiselkompositer kan filtrera bort exempelvis svavelväte och lättflyktiga organiska föreningar (VOC) som toluen. Att de nya porösa materialen kallas för ”nanoporösa” beror på att de innehåller många nanometersmå luftfickor. I sin avhandling utreder Afriyie också hur materialen fungerar som isolering i byggnader.

Både i kalla och varma klimat behövs effektivare isolering för att spara energi, berättar Ebenezer Twumasi Afriyie som ursprungligen kommer från Ghana i Västafrika. Därifrån har han en kandidatexamen i materialteknik. Han har även en masterexamen i kemiteknik från Luleå tekniska universitet.

Redan kända porösa material som används i flera olika tillämpningar, främst i industrin, är till exempel aktivt kol, kiselgel, zeoliter och metalloxider. Men de är ofta dyra och passar inte för allt. Därför behövs de nya materialen, menar Ebenezer Twumasi Afriyie.
- Medvetenheten om hälsorisker kopplade till föroreningar i inneluften ökar. Den globala miljörörelsen kräver därför att nya och bättre nanoporösa filtermaterial utvecklas, för att möta de utmaningar som dagens material inte klarar, hävdar han.

Hemlig process
Hur den nya produktionsprocessen för filter- och isolermaterial går till i detalj kan Ebenezer Twumasi Afriyie inte avslöja. Men i stora drag handlar det om att frångå det traditionella sättet att tillverka de nanoporösa materialen, även kallade aerogeler, i autoklaver med höga temperaturer och tryck. I stället tillverkas materialen vid rumstemperatur och atmosfärstryck i en kontinuerlig process.
- Vår nya produktionsmetod sänker tillverkningskostnaden med upp till 90 procent och kräver mindre energi än andra metoder. Det är viktigt inte minst när många vill använda de här materialen för att isolera hus, säger Anders Lundström, vd för Svenska Aerogel.

Den nya produktionsprocessen ska prövas i pilotskala i höst och så snart finansieringen är klar kan fullskaleanläggningen börja byggas. Den byggs i två steg för att i slutänden klara en produktion av 1 600 ton aerogel per år.

Marie Granmar, Energi & Miljö nr 6/7 2013 sid 24

 

  • FAKTA: Ebenezer Twumasi Afriyie
    Ebenezer Twumasi Afriyie har en kandidatexamen i materialteknik vid Kwame Nkrumah University of Science and Technology i Ghana. Han har även en masterexamen i kemiteknik från Luleå tekniska universitet. I mitten av april presenterade han sin doktorsavhandling från Högskolan i Gävle och KTH med titeln "Preparation and Evaluation of New Nanoporous Silica Materials for Molecular Filtration and for Core Materials in Vacuum Insulation Panels". Han arbetar nu heltid hos Svenska Aerogel i Gävle.