Miniatyrisert optisk spektrometer for behovsstyrt, trygg og mer miljøvennlig salting av veier

The problem: Ploughing and salting are crucial for safety and accessibility on Norwegian winter roads, but due to deficiencies in today's decision-making tools, this is not always done according to actual need. It is challenging to deal with local weather conditions that can lead to icy roads on delimited stretches of road: For example, in 2015 there was a major chain collision involving 60 cars due to ice formation on roads in Bergen, despite the fact that the nearest weather station was 2 km away. Because of this, it is often salted more than necessary on critical stretches of road to ensure ice-free roads. The negative impacts of road salting on the environment are well documented and this includes damage to vegetation, aquatic environment, and drinking water. In addition to the problem of direct emissions of salt, the production, transport and delivery of salt also entails significant CO2 accounting. Salting also entails large costs: both directly in terms of the price of salt and salting, and indirectly in the form of maintenance on vehicles (due to rust). Sensors for measuring road surface conditions are currently too costly for large-scale distribution. The solution: In the MiniSalt project, the companies Tunable, Scanmatic, Risa, Nye Veier and R&D partner SINTEF join forces to enable demand- and data-driven road salting through the development of a ground-breaking low-cost optical sensor and associated model and method development for field verification. The sensor makes it possible to separate dry, wet or ice formation on the road surface and predict the need for salting in real time. The technology is based on more than 15 years of development of microchip technology at SINTEF and is a so-called Micro-Electro-Mechanical-System (MEMS). Tunable manufactures and supplies systems based on this technology for measuring gas. In the MiniSalt project, the partners will collaborate on further development of the technology to monitor driving conditions on roads.

I prosjektet MiniSalt går bedriftene Tunable, Scanmatic, Risa, Nye Veier og FoU partner SINTEF sammen om å muliggjøre langt mer behovsstyrt og datadreven salting av vei gjennom utviklingen av en banebrytende lavkost optisk sensor og tilhørende innledende modell- og metodeutvikling for verifisering i felt. Sensoren gjør det mulig å skille mellom tørr, våt eller påbegynt isdannelse på veibane og predikere behov for salting. Sensorer for måling av veibaneforhold er i dag for kostbare til storstilt distribusjon og kommersielle løsninger baserer seg på systemer montert på biler som må kjøres aktivt for å innhente data (som også krever betydelig ressurser). Vår løsning er basert på mer enn 15 år med banebrytende mikrobrikke-teknologiutvikling hos SINTEF, og er et såkalt Mikro-Elektro-Mekanisk-System (MEMS), som realiserer en Fabry-Perot interferometer. Teknologien kommersialiseres i dag av Tunable AS for gassdeteksjon og vekker betydelig oppmerksomhet på grunn av dens gode ytelse til tross for lav kostnad (mikrobrikker fremstilles i masseproduksjon). Den største gevinsten er imidlertid reduserte kostnader knyttet unødig salting eller unngåelse av ulykker ved manglende salttiltak: Sensoren åpner for et storstilt distribuert sensorsystem som gir helt andre mulugheterfor veiovervåkning enn det dagens ca 400 værstasjoner (på riks- og fylkesvei) kan gi: Høy tetthet av datainnsamling koblet til skyen muliggjør en langt bedre beslutningsstøtte for optimalisert veidrift og skjerming av miljøet. MiniSalt teknologien er allerede verifisert for veiovervåkning i kontrollerte omgivelser (TRL5) i prosjektet IPN MOROS (prosjektnr 309710) og et direkteprosjekt med AF-Gruppen. Målet for dette Pilot-T prosjektet er å foreta innledende tester og metodeutvikling for feltforsøk samt betydelig kostnadsreduksjon av den sentrale sensorkomponenten for å muliggjøre distribuerte målinger i fastmontert infrastruktur langs vei. Videre vil gevinst og nytte av modellene i operativ bruk evalueres.