Eén filtersysteem voor alle verontreinigingen in de metaalwerkplaats

Door de toenemende automatisering in de productie wordt emissiebescherming tegenwoordig vaak naar de achtergrond gedrongen. Dat is minder belangrijk, redeneert men, als er niet permanent mensen aanwezig zijn. Ook bij 3D metaalprinten met robots komen schadelijke stoffen vrij, die men beter kan afzuigen, zeggen onderzoekers van het Fraunhofer IWS. Hiervoor hebben ze een nieuw filtersysteem ontwikkeld dat aangepast kan worden aan het type vervuiling.

Het Fraunhofer IWS (Institut für Werkstof und Strahltechnologie) in Dresden heeft in een met overheidsgeld gefinancierd project samen met bedrijven uit Saksen een filtersysteem ontwikkeld dat de lucht in productieruimten reinigt. Tegelijkertijd verbindt het verschillende verontreinigende stoffen.

Fraunhofer IWS ontwikkelt modulair filtersysteem

Meer dan actieve koolfiltersystemen

Standaard worden vaak actieve koolfiltersystemen gebruikt om bijvoorbeeld vluchtige organische stoffen, de zogenaamde VOC’s, tegen te houden. In metaalverwerkende bedrijven en werkplaatsen worden echter vaak stoffen als formaldehyde, stikstofoxiden of problematische zwavelverbindingen toegevoegd. Bij het laserlassen komen ook microdeeltjes van metaal of lasmateriaal vrij, net zoals microdeeltjes vrijkomen bij 3D metaalprinten met robots. Tot nu toe was er geen systeem dat alle stoffen even goed uit de binnenlucht verwijderde. In het MultiFUN-project hebben de partners voor het eerst een dergelijk flexibel filtersysteem ontwikkeld. Het bestaat uit verschillende, afzonderlijk verwisselbare modules. Elk filterniveau bevat een specifiek filtermedium dat specifiek bepaalde stoffen uit de kamerlucht verwijdert. Naast actieve kool worden bijvoorbeeld zeolieten of poreuze polymeren gebruikt, maar ook zogenaamde metaal-organische kaderverbindingen.

Per stof filterdeel vervangen

Om de juiste filterstof te vinden, hebben de Fraunhofer IWS-onderzoekers eerst een hele reeks stoffen in het laboratorium getest om te zien hoe goed zij de verschillende luchtverontreinigende stoffen adsorbeerden. De beste kandidaten werden vervolgens geïntegreerd in het prototype van het filtersysteem. De meetsensoren detecteren automatisch wanneer het filtermedium verzadigd is met stoffen en moet worden vervangen. De status wordt visueel aangegeven via gekleurde LED’s voor elk filterniveau en elke verontreinigingsklasse afzonderlijk. Men hoeft dus alleen dit element te vervangen, niet het hele filtersysteem.

Toepassingen

Jens Friedrich, groepsleider gas- en deeltjesfiltratie bij het Fraunhofer IWS in Dresden, zegt: “Het is absoluut zinvol om filtersystemen te gebruiken om de gezondheid van werknemers permanent te beschermen – zelfs als ze de geautomatiseerde zones slechts af en toe betreden.” Het nieuwe systeem kan eenvoudig aangepast worden aan de verontreiniging.