View Project

Norwegian AI Directory

Core Organic Cofund: SusOrgPlus Development of smart, low energy input heat pump drying for increased sustainability in organic food chains


Description:

SusOrgPlus er et internasjonalt og tverrfaglig ERA-nett samarbeid med mål om å utvikle prosessløsninger for økologiske matvarer, levere ressurseffektive produkter av høy kvalitet, utnytte nye råmaterialer og skape fremtidens næringsmiddelproduksjon. Utviklingen skal føre til økt aksept hos konsumentene og en mer bærekraftig verdiskapning for produsentene. Det norske bidraget i prosjektet har vært (a) å utvikle smarte metoder for prosessering, (b) skape produkter av høy kvalitet og verdi, samt (c) å øke ressurseffektivitet gjennom bruk av varmepumpeteknologi og utfasing av fossile brensler. Prosessering av økologiske matvarer er i de fleste tilfeller basert på empiriske metoder med høyt spesifikt forbruk av råmaterialer og energi med redusert produktkvalitet og bærekraft. SusOrgPlus har vært med å utvikle løsninger for prosessering og produksjon av økologiske matvarer. Konseptet innebærer varmepumpetørking ved bruk av naturlige kuldemedier (CO2 og NH3), og ved bruk av smartsensor teknologi blir tørkeprosessen for økologiske produkter kontrollert med fokus på produktkvalitet og energibruk. SusOrgPlus teknologi muliggjør bruk av fornybar energi ved økologisk konservering av matvarer og utnyttelse av spillvarme fra tørkeprosessen, slik at primærenergi forbruket reduseres med opptil 75%. Ett av målene i prosjektet har vært å utvikle markedsklare tørkekonsepter tilpasset behovet for små og mellomstore produsenter og interessenter. Et industrielt tørkesystem med en termisk kapasitet på 30 kW ble installert i laboratoriet hos SINTEF og utstyrt med en R744 (CO2) varmepumpe. To termiske energilager er installert for å oppnå best mulig energiutnyttelse for batch tørkeprosess i kombinasjon. Energilagrene blir ladet opp av varmepumpen og brukes deretter for å avfukte og oppvarme tørkeluften. Systemet ble installert i oktober 2019 og konseptet ble testet i 2020 for tørking av økologiske epler og tare. Resultatene viser at tørkeprosessen er hurtigere pga. aktiv avfukting fra varmepumpen. Samtidig blir prosessen klimanøytral ved bruk av fornybar elektrisitet. I 2021 har fokus vært optimalisering av kontroll parametere og redusere energibruken for denne tørkeprosessen. Skiver av epler ble brukt i disse forsøkene. Relativ fuktighet for tørkeluften ser ut til å være for lav til at bruk av CO2 som arbeidsmedium egner seg for denne type tørkeprosess og at en f.eks. butan vil egne seg bedre med tanke på energioptimalisering. Alternativt må relativ fuktighet i tørkeluften justeres slik at varmepumpesystemet får jobbe best mulig. I samarbeid med hovedprosjektet ble det undersøkt hvordan intelligente sensorer og maskinlæring kan blir innpasset i tørkeprosesser. Målsetningen var å utvikle et system som selv kan bestemme og optimalisere prosessen, uten at en operatør må overvåke prosessen. Dette arbeidet tas videre i et nytt prosjekt. Potensialet ved bruk av konseptet "produkt temperatur kontrollert tørking" ble undersøkt og tørketiden i korrelasjon med produktkvalitet ble analysert. Det ble dokumentert at en redusert tørketid gir samtidig en forbedret produktkvalitet. Konseptet har blitt tatt opp av industripartner i prosjekt som jobber videre med integrering i egne tørkesystem.


Project leader: Michael Bantle

Started: 2018

Ends: 2021

Category: Teknisk-industrielle institutter

Sector: Instituttsektor

Budget: 3324989

Institution: SINTEF ENERGI AS

Address: