Upptäcker föroreningar i vattnet – med unik röntgenteknik

Röntgenstrålning används inte bara på brutna ben, utan också för att hitta föroreningar. Nu hoppas Mittuniversitets-doktoranden Siwen An att den unika tekniken ska leda till renare världshav i framtiden. – Det här kan göra stor nytta för den globala miljön, säger hon.

Porträtt Siwen An

Siwen An lyfter den orangefärgade cylindern över relingen och sänker ner den i djupet. Från
strandkanten skulle en förbipasserande kunna missta den kinesiska doktoranden och
hennes kollega för helt vanliga fiskare, där de stillsamt guppar i Sundsvalls hamninlopp.

Och visst fiskar de, men efter något som inte hör hemma i haven alls: Tungmetaller.
Siwen An jobbar nämligen med att vidareutveckla en metod för att upptäcka föroreningar i till
exempel spill- och dricksvatten. Historiskt har metoden – som bygger på röntgenfluorescens
och kallas för XRF-analys – krävt en labbanalys efter provtagning på plats. Men tack vare Siwen Ans ”cylinder” kan forskarna upptäcka tungmetallerna direkt.

En röntgentub inne i cylindern bestrålar bottenslammet och en inbyggd detektor analyserar
resultaten. Så fort cylindern är nedsänkt lyfter Siwen An upp sin dator. På skärmen träder färgglada linjer fram. De representerar tungmetaller som kvicksilver, molybden och kadmium.
– Alla ämnen har ett unikt ”fingeravtryck” när man tittar på dem i en XRF-analys. Genom att
identifiera de olika linjerna kan vi snabbt se vilka ämnen som finns på havsbottnen, säger
hon.

Haven utanför Sveriges kustband innehåller sin beskärda del av tungmetaller som kommer
från gamla industrier, bland annat pappersbruk. Med hjälp av tekniken som Siwen An
utvecklat skulle en sådan fabrik lättare kunna visualisera sina utsläppsflöden, och se hur
föroreningarna från verksamheten sprids i realtid.

Underlaget som samlas in kan sedan användas till att fabrikens ledning och beslutsfattarna i
regionen snabbare ska kunna sätta in åtgärder för att minska föroreningarna.
Inför sin avhandling har Siwen An också mätt på dränage från Sundsvalls soptipp och på
flygaska från kraftvärmeverk.

Det främsta fokuset ligger på att analysera hur flygaskan, restprodukten från rökgasreningen
vid industrier, ska tas om hand för att inte spridas till marken och i haven. Flygaskan kan
innehålla en stor mängd av de föroreningar och tungmetaller som bränslet innehöll redan
innan förbränningen. Och tungmetaller som krom är extremt skadliga för både naturen och
människokroppen.

Därför hoppas Siwen An att hennes forskning ska hjälpa till att hitta lösningar på det stora
problemet med utsläpp av tungmetaller, särskilt i hemlandet Kina.
– Vi har jättestora problem med sådana här föroreningar i Kina, men jag hoppas också att
min forskning ska kunna göra skillnad på en global skala.

Det här gör Siwen An på Mittuniversitetet:
Siwen An arbetar på forskningscentret STC (Sensible Things that Communicate) på Mittuniversitetet. STC utvecklar sensorbaserade system och tjänster för användning inom Internet of Things - IoT. Forskningen bedrivs inom elektronik- och datateknikområdet med fokus på Industriell IoT, nästa generations mätsystem och funktionella ytor. Forskningen sker i nära samverkan med företag från hela Sverige samt med andra universitet runt om i världen.

Läs mer om STC här