AI för renare inomhusluft

Utvecklingen mot s.k. smarta städer och byggnader går allt fortare. I EU satsas betydande belopp. I april 2022 valdes t. ex 112 städer ut för att delta i ”Horisont Europa – 100 klimatneutrala städer senast 2030” för att främja systeminnovation i hela värdekedjan för stadsinvesteringar. Samtidigt har städer runt om Europa ett växande problem med dålig luft (både ute och inne). Varje år orsakar luftföroreningar omkring 400 000 förtida dödsfall i EU och ger upphov till hundratals miljarder euro i hälsorelaterade externa kostnader.

Inomhusluft i våra bostäder kan dessutom vara upp till 5 ggr mer förorenad än uteluft. Anledningen är dålig ventilation och skadliga ämnen som utsöndras ur möbler, elektronik och färg. Energikrisen på 70-talet ledde också till ändrade direktiv för ventilation i bostäder med krav på reducerad tilluft. Det bidrog sedan starkt till epidemin av sjuka hus med hälsoproblem hos de boende som följd. Läs mer.

Problemet är dagens ventilationssystem har svårt att komma åt de mest skadliga partiklarna som bara är 2,5 mikrometer (PM2,5) och mindre. Dessa partiklar går längst ut i alveolerna i lungorna och passerar sen ut i blodet. Där orsakar de små mikroinflammationer som ökar risken för hjärt-kärlsjukdom, stroke och cancer.

För att lösa utmaningen med dålig inneluft så har EU i maj 2024 godtagit ett nytt direktiv, med strängare luftkvalitetsnormer för 2030 som ett steg på vägen mot att uppnå målen om nollutsläpp senast 2050. För fina partiklar (PM2.5), som orsakar flest tidiga dödsfall i Europa, kommer det årliga gränsvärdet att sänkas från 25 µg/m³ till 10 µg/m³ (WHO:s riktvärde är 5 µg/m³).

Ett sätt att hantera PM2.5 i inomhusluft är att använda HEPA-filter i luftsystemet och/eller luftrenare. I områden med hög utomhusförorening (över 35 μg/m3 i utomhusluften) rekommenderar man istället att byggnadens fönster hållas stängda och utomhusluften filtreras genom HEPA-filter innan den tas in. HEPA filter är dock dyra och då de filtrerar små partiklar, måste de bytas ofta. Ett HEPA-filter bör bytas var 6:e till 12:e månad, beroende på dess användning och miljön där det används.

Ett annat sätt att förbättra inomhus luftkvalitén i städer är att utnyttja utvecklingen mot smarta/sammankopplade system och använda AI-drivna ventilationssystem. Ett sådant koncept utnyttjar avancerade algoritmer och maskininlärningstekniker för att analysera stora mängder data i realtid, vilket gör det möjligt för byggnader att anpassa sig till förändrade förhållanden på ett intelligent sätt. Tex. Så kan AI baserad ventilation optimera energianvändningen genom att dynamiskt justera systemparametrar baserat på beläggningsmönster, väderprognoser och byggnadsanvändning. Genom att kontinuerligt övervaka och analysera data kan AI-algoritmer också identifiera möjligheter till energibesparingar och automatiskt justera ventilationen för maximal effektivitet.

Genom att samla in data från sensorer och återkopplingsmekanismer kan AI-algoritmer också finjustera miljöförhållandena för att skapa en mer bekväm och produktiv inomhusmiljö. Dessutom kan de signalera hur fastighetens användning förändras över tid, när t.ex en skoldag är över så kan ventilationen optimeras annorlunda i nu tomma lokaler.

Problemet är att dagens ventilationssystem tappar effekt över tid, allt eftersom filter fylls upp med föroreningar, och då ökar även energikonsumtionen. Att använda HEPA filter är heller ingen lösning då de som nämnts är dyra och måste bytas ofta. Det innebär att AI baserade rekommendationer i längden inte får någon större effekt då ventilationssystemet inte fungerar optimalt.

Airission är ett svenskt startup vars grundare sedan 2007 utvecklat och validerat ett nytt och unikt koncept för luftrening som inte kräver filterbyten. I detta projekt kommer detta unika koncept integreras med en AI funktionalitet och testas i två olika fastigheter. Målet är att visa hur AI och smarta sensorer kan optimera ventilation genom att förutse passande effekt och händelser som påverkar inomhusluften.

Ett lyckat projekt skulle innebära en validering av världens första AI baserade ventilationskoncept som garanterat kan avlägsna partiklar under 1 micron, till en kostnad som för första gången gör riktigt ren inneluft tillgänglig för städer i både Sverige, EU och världen.