Mot bakgrund av ökad oro för säkerheten för omsatt gods över hela Europa, det EU-finansierade IRON-projektet har utvecklat en handhållen enhet för subparts per billion (ppb) gasdetektering baserad på proprietär mellaninfraröd laserspektroskopi, kombinerat med patenterad fotoakustisk teknologi.

Befintliga apparater för att analysera giftiga gaser och luftföroreningar är begränsade vad gäller deras storlek, prestanda, mångsidighet och användbarhet. Det EU-finansierade IRON-projektet har utvecklat en miniatyriserad detektor som erbjuder både känslighet och selektivitet för att tillförlitligt och samtidigt detektera små koncentrationer av flera gaser. Detta möjliggör en rad nya applikationer, från säkerhetsövervakning av lastcontainrar till explosiv detektering, öppnar upp möjligheter inom den växande gröna ekonomin.

IRON-projektlösningens pålitliga detektering av små koncentrationer av farliga gaser har resulterat i introduktionen av nya produkter på marknaden inklusive GASERA ONE SHED och GASERA FORMALDEHYDE.

Från fastmonterade analysatorer till bärbara, handhållna instrument

Projektets teknologi tillåter användare att samtidigt mäta små koncentrationer av gaser. Som projektmedlem och VD för Gasera, Dr. Ismo Kauppinen förklarar, "Hög selektivitet och hög känslighet för mätning av flera gaser gör det möjligt för oss att tillhandahålla mycket konkurrenskraftig teknik användbar i ett antal scenarier som emissionstestning inom bilindustrin eller för formaldehydmätningar i luftkvalitetstillämpningar."

Enheten fungerar genom att försegla provgas i en mätkammare. För att möjliggöra identifiering, en laser används sedan för att bestråla gasen med infrarött ljus vid frekvenser som motsvarar de som finns i kända gasmolekyler. Om provgasen finns i kammaren, en del av den infraröda energin absorberas sedan av gasen, vilket resulterar i en lokal ökning av värmeenergi, tryck och temperatur. Denna matchningsprocess resulterar i att den fotoakustiska kammaren skapar akustiska vågor med samma frekvens, som sedan omvandlas till elektriska signaler för en mikrofon med hjälp av patenterad cantilever-teknik, 100 gånger känsligare än vanliga mikrofoner.

Förutom att vara i gränsen för avancerad teknik, använder många nya komponenter som laser, IRON-projektlösningen utnyttjar också teknik förknippad med Internet of Things. För att leverera heltäckande övervakning använder den en molnbaserad plattform för att tillgodose dataanalys från en mängd olika instrument, tillsammans med att engagera en mängd olika kommunikationsarkitekturer.

Projektet har framgångsrikt utnyttjat en redan existerande marknad för bärbara analysenheter som kräver prestanda i laboratoriekvalitet. Det gjorde det genom att inte enbart fokusera på teknisk utveckling utan också på att identifiera användarnas krav och förväntningar, särskilt när det gäller lasthantering. Detta gjorde det möjligt för teamet att utveckla en unik, skalbar övervakningslösning som integrerar värdeskapande funktioner som längre batteridriftstid, kortare mättid, undvikande av giftiga förbrukningsvaror, onlineanalys och automatiserad avisering om farliga koncentrationer.

Dr. Kauppinen förklarar varför det finns få lösningar tillgängliga för närvarande, påpekar Dr. "Medvetenheten om problemet är ganska låg och därför finns inte de relevanta reglerna på plats, vilket innebär att heltäckande lösningar för närvarande bara finns i utvalda hamnar." Han tillägger att "Vi förväntar oss att detta kommer att förändras under de kommande åren eftersom EU:s politik förväntas förbättra säkerheten för internationell handel."

Hållbara framsteg utan att kompromissa med miljön, säkerhet eller välbefinnande

IRON-projektets tekniska utveckling har redan bidragit till utsläppstester från bilar i världsklass (SHED) och luftkvalitetsmätningar som kan identifiera små koncentrationer av formaldehyd, vanligtvis en mycket svår process. Samma teknik kan också tillämpas på scenarier där närvaron av flera gaskomponenter är en enorm utmaning, inklusive:lastcontainersäkerhet, övervakning av luftkvaliteten inomhus, upptäckt av dold person, upptäckt av sprängämnen och narkotika.

Kombinerade dessa applikationer styr IRONs nuvarande marknadserbjudande, avsevärt stödja EU:s initiativ för säker handel för konsumentskydd, sociala rättigheter och miljöregler. På kortare sikt som Dr Kauppinen säger, "Vi kommer att kontinuerligt förbättra vår algoritm med fler tester på plats, där laboratorietester finns tillgängliga för jämförelse. Vi förväntar oss att detta kommer att bli lättare när medvetenheten om last- och lagersäkerhet ökar."