GreenBox skal digitalisere fremtidens grønne fabrikk, og skal gi grunnlaget for oppgraderinger og nyetableringer i prosessindustrien.? Prosessindustriens mål er å redusere CO2 utslippene med 35% innen 2030 og til null innen 2050. Samtidig skal verdiskapningen økes for å sikre fremtidig lønnsomme arbeidsplasser i distrikts Norge.? Digitalisering og ny teknologi er en forutsetning for å oppnå disse målene.
Hovedmålet i prosjektet er å utvikle digitale verktøy som kan gi en rask oppskalering av nullutslippsprosesser fra laboratoriet til fullskala drift. Mye av eksisterende måleteknologi brukes i prosessindustrien kan ikke brukes på grunn av svært høye temperaturer. Derfor er det begrensede muligheter til å skaffe seg et bilde av prosessens indre liv; en forutsetning for å bruke avansert prosesskontroll for å redusere utslipp og energibruk.
Greenbox er navn på vår visjon om bedre innsyn og optimal styring av prosessen. Prosjektet jobber systematisk med å:
* Utvikle nye instrumenter for sanntidsmålinger direkte i prosess
* Utnytte data i avanserte styringsverktøy, med en kombinasjon av fysikkbaserte modeller og historisk og sanntidsdata fra prosessen
* Bruke avanserte styringsverktøy i daglig drift med automatiserte, selvlærende og brukervennlige systemer
* Dokumentere forbedringer gjennom sanntids masse og energibalanse modeller koblet mot overvåking av utslipp og produktkvalitet og sporbarhet
Omtrent halveis i prosjektet har vi allerede oppnådd mange viktige milepæler. En digital tvilling av Vianode sin grafittiseringsovn er utviklet, for mye bedre kontroll på prosessen, og brukes allerede aktivt av operatører og ingeniører. Videre har Elkem fått utviklet flere modeller for sin nye utslipssfrie silisiumprosess som gir betydelige gevinster i oppskalering og videre utvikling. Det har også blitt testet flere nye typer sensorer på temperatur og avgass som gir svært lovende resulater for bedre prosesskontroll. Cody har snart ferdigstilt en prototype for automatisk preparering av prøver til måling av pulver, som ved implementering vil gi store gevinster i form av kortere tid mellom prøvetaking og resultat og lavere variasjon i prøveresultat. Dette er en type prøvepreparering som tidligere ikke har vært automatisert, og Cody utvikler nå en plattform som også kan overføres til andre prøveprepareringsmetoder for pulver, noe som kan gi store gevinster på sikt.
I prosjektet har det gått med endel tid til å bygge ned barrierer for datadeling og prosessering. Nylig ble det arrangert en åpen workshop for prosessinudstrien på "digital kokebok" som har som mål å spre lærdom fra GreenBox og andre tidligere samarbeidsprosjekter innen digitalsiering i prosessindustrien, slik at slike prosjekter kan unngå de største fellene og barrierene som kan være med å hindre en digital transformasjon av prosessindustrien.
I overgangen til fornybar energi øker behovet for kritiske råmaterialer, og produksjonen av disse må mangedobles i de kommende tiårene, som for eksempel grafitt til batterier, silisium til solceller og aluminium til lettmetaller. Imidlertid er dagens produksjonsprosesser energikrevende og kan ha store utslipp. GreenBox-prosjektet tar sikte på å utvikle teknologier for datafangst og avansert prosesskontroll for å muliggjøre mer effektive og klimavennlige produksjonsmetoder. Målet er demonstrere teknologien i Vianode sin første storskala grafittproduksjonsfabrikk i 2027 og videre skalere dette til produksjon av silisium (Elkem) og aluminium (Hydro) med nullutslipp fram mot 2040-2050. Sentrale innovasjoner inkluderer bruk av digitale tvillinger og utvikling av nye instrumenter og sensorer for å muliggjøre bedre prosesskontroll og optimisering. Målet er å oppnå høy oppetid, utbytte og sikkerhet fra dag én ved bruk av ny prosessteknologi. Lærdommen og teknologien som utvikles i GreenBox, vil også bli overført til resten av den norske prosessindustrien for å bidra til det grønne skiftet i hele sektoren gjennom bruk av katapultsenteret Future Materials og Eyde klyngen.
En viktig del av GreenBox er å videreutvikle en norsk leverandørverdikjede innen digitalisering av prosessindustrien, både når det gjelder utvikling av spesialtilpasset instrumentering innen temperatur, vision og gassanalyse (Tratec Norcon, Tunable), automasjon av prøvetaking (Cody) og avanserte styring (Cybernetica). Dette vil være av sentral betydning for å utvikle en konkurransedyktig norsk industri inn i det grønne skiftet, og kunne eksportere grønn, digital teknologi for prosessindustri andre steder i verden. Sentrale faggrupper fra SINTEF og NORCE deltar som forskningspartnere i prosjektet. Prosjektet har som ambisjon å bli en spydspiss for fremtidens grønne og digitale fabrikker i prosessindustrien og legge grunnlaget for oppgraderinger og nyetableringer av nullutslippsindustri i Norge.
