HELT NYE PRINCIPPER I DANSK UDVIKLET SENSORTEKNOLOGI

”Med CorroSense fra FORCE Technology træder sensorteknologien ind i en helt ny æra. De eksisterende sensorer, som i dag anvendes i armerede betonkonstruktioner, måler nemlig korrosion ud fra elektrokemiske principper, men præcisionen og detaljeniveauet i korrosionshastigheden kan forbedres signifikant ved at skifte til piezoelektriske sensorer”.

Det siger Jaamac Hassan Hire, der er adjunkt ved Institut for Elektro- og Computerteknologi på Aarhus Universitet. Han har tidligere været erhvervs-ph.d.-studerende hos FORCE Technology og spiller en stor rolle i CorroSense, der startede som et forskningsprojekt, men som i dag er på vej til at blive en egentlig opfindelse. Den vil på et tidspunkt betyde et kvantespring, når det gælder muligheden for at monitorere korrosion i armerede betonkonstruktioner.

VIBRATIONSKARAKTERISTIK SOM ALTERNATIV

Princippet i den teknologi, som nu udvikles i samarbejde mellem FORCE Technology og blandt andre Aarhus Universitet, er ganske anderledes end de kendte principper. I stedet for elektrokemisk måling anvendes nemlig vibrationer til at registrere korrosionsniveauet i en betonkonstruktion. Sensoren består af et stykke jern, hvorpå der er monteret en såkaldt piezoelektrisk patch, som registrerer vibrationerne i stålet, en såkaldt probe der monteres i konstruktionen.

”Vibrationskarakteristik fungerer på den måde, at vibrationerne i jernet ændrer sig i takt med, at massen i armeringen ændrer sig. Korrosion medfører nemlig et massetab. Det betyder, at jernets egenresonans ændrer sig, hvilket vil sige, at den skifter frekvens. Det registrerer sensoren”, forklarer Jaamac Hassan Hire, som egentlig har været en kende overrasket over, at korrosion er så stort et problem i armerede betonkonstruktioner, som tilfældet er.

NU KAN TEKNOLOGI GØRE EN FORSKEL

Han ved en masse om sensorer, men da han startede på projektet, vidste han ikke meget om beton. Det er imidlertid gået op for ham, at en videreudvikling af den eksisterende sensorteknologi har et stort potentiale for bygge- og anlægsbranchen. Nu har den nemlig nået et teknologisk niveau, hvor den virkelig kan være med til at gøre en forskel. Blandt andet fordi det nu er muligt at anvende helt andre principper, og ifølge Jaamac Hassan Hire er vibrationskarakteristik et godt spor at følge.

En af de store fordele ved den nye sensorteknologi er kombinationen af, at den kan eftermonteres på eksisterende konstruktioner, at den er trådløs, sparer kilometervis af metalkabler og ikke kræver et batteri. Desuden kan størrelsen i fremtiden reduceres, så den ikke  fylder mere end en computerchip. Præcist hvordan skal der dog arbejdes på, idet proben skal bores ind på en måde, så den rent faktisk registrerer de ændringer, der er sket i betonmiljøet over tid, blandt andet via kloridindtrængning. I en ny konstruktion er probe og armeringsjern så at sige i sync, mens proben på en eksisterende konstruktion skal monteres, så den registrerer den faktiske korrosion.

STORT POTENTIALE FOR INFRASTRUKTUR

Selv om CorroSense stadig er en tidlig prototype, er Sund & Bælt gået med i det partnerskab, der knytter sig til projektet. Ifølge teknisk chef i Sund & Bælt for konstruktion og anlæg, Kim Agersø Nielsen, er det interessant, hvis det bliver muligt at montere sensorer uden at skulle trække kabler, da den nye sensortype både kan videregive data trådløst til en applikation i skyen og vil kunne strømfødes via de elektrokemiske processer, der foregår i konstruktionerne i forbindelse med korrosionen.

”Det er et meget interessant grundkoncept, og derfor vil vi gerne stille testfaciliteter til rådighed, så vi kan bidrage med praktiske erfaringer”, siger Kim Agersø Nielsen, der ligeledes finder det interessant, at sensoren vil kunne eftermonteres på eksisterende konstruktioner. Den dag, sensoren er færdigudviklet, ser han dog også et stort potentiale for så vidt angår brug i nye konstruktioner, hvilket vil kunne gøre vedligehold og renovering væsentlig mindre ressourcekrævende.

KAN FORLÆNGE LEVETIDEN MARKANT

I samarbejde med Vejdirektoratet skal de indledende forsøg og test finde sted på en bro i Aalborg-området, og for projektet er det essentielt at kunne lave fieldtest i den virkelighed, hvor sensorerne senere skal ud at arbejde. Som slutbruger er Kim Agersø Nielsen interesseret i, at teknologien både kan klare det hårde miljø, som bro- og tunnelkonstruktioner udgør, samtidig med at den forhåbentlig kan holde længe.

”Potentialet er markant, hvis vi slipper for at skulle ud på konstruktionerne og aflæse data manuelt. Vi håber på, det bliver muligt at kombinere den nye teknologi med de sensorer, vi allerede har monteret på f.eks. Storebæltsbroen. Her har vi udfordret tesen om, at en bro holder i cirka 100 år, nemlig ved at tage kunstig intelligens i anvendelse i forbindelse med for eksempel droneinspektion af betonoverfladerne. Hvis den nye sensorteknologi kommer til at virke efter hensigten, vil den også kunne bidrage til vores ambition om, at vi kan få den til at holde i 200 år, og det vil da være godt for CO₂-regnskabet”, slutter Kim Agersø Nielsen.