vannverk

Avslører bakterier i drikkevannet – internasjonale vannverk åpner for pilotforsøk

Fluoriserende egenskaper til aminosyren tryptofan er nøkkelen til å avsløre bakterier i drikkevann. Kombinert med maskinlæring og kunstig intelligens gir en ny sensor varsler i sanntid om drikkevannet forurenses med uønskete bakteriekulturer.

Hasse Storbakkeen og Martha Gjermo foran utstyret som kan redusere magesjau fra forurenset drikkevann. Til venstre den automatiske prøvetakeren og til høyre selve sensorenheten. Målet nå er gjøre begge to betydelig mindre og rimeligere enn prototypene.
Hasse Storbakkeen og Martha Gjermo foran utstyret som kan redusere magesjau fra forurenset drikkevann. Til venstre den automatiske prøvetakeren og til høyre selve sensorenheten. Målet nå er gjøre begge to betydelig mindre og rimeligere enn prototypene.

Selskapet bak nyvinningen, AquaAlarm, kan glede seg over at teknologien har vakt internasjonal oppmerksomhet. Gründerne, Hasse Storbakken, Martha B. Gjermo og Hooman Armand er nå invitert inn i det amerikanske akseleratorprogrammet Newchip, med base i Silicon Valley i California. Dette gir adgang til både kapital og kompetanse som ellers ville vært vanskelig tilgjengelig.

Svensk vannverk først i køen

Pilotforsøk starter om kort tid i regi av Sweden water research, et forskningsinstitutt eid av tre svenske vannverk som dekker det meste av den svenske vestkysten. Sensorer skal plasseres i systemene til VA Syd, som leverer vann til Malmö.

– Målet deres er å kunne måle drikkevannskvaliteten i sanntid innen 2025, og få varsler om endringer før de skjer. Det skal vi bidra til, sier Hasse Storbakken, som leder Aqua Alarm.

Storbakken forteller at de er i samtaler med flere britiske vannverk.

– Et av dem, et stort selskap, stilte med ni fagfolk da vi inviterte dem til møte. Vi har ikke signert ennå, men det nærmer seg.

Spanske Suez, som er eid av franske Veolia har også vist interesse, men den norske gründerbedriften har valgt å vente med tett samarbeid med slike store løsningsleverandører inntil beskyttelse av forretningshemmeligheter er bedret enda noen hakk.

Skaper mye magesjau

Martha Gjermo forteller at en viktig grunn til den store interessen er at mange blir syke av forurenset drikkevann også i rike vestlige land, og det koster samfunnet store summer.

– En svensk undersøkelse viste at 37 prosent av all magesjau kan tenkes å stamme fra forurensing som stammer fra distribusjonsnettet for drikkevann, sier Gjermo.

FHI arbeider nå med en norsk drikkevannsundersøkelse. Det blir den første i sitt slag og FHI håper å presentere resultatene i løpet av året, se faktaboks.

Hun viser også til en amerikansk studie hun brukte i sin egen masteroppgave. Den estimerer 19,5 millioner tilfeller av vannbåren sykdom hvert år i USA, hun legger til at tallene ikke er direkte sammenlignbare med våre forhold.

Det er også frykt for at økende ekstremvær kan føre til uønsket bakterievekst og økt forekomst av sykdom.

Amerikanske Markets and Markets anslår at det de kaller smart water management i fjor hadde en verdi på 13,8 milliarder dollar, altså nærmere 90 milliarder kroner, og at dette vil øke til mer enn 140 milliarder kroner innen 2026.Tallene gjelder det globale markedet.

Drikkevannet i Norge

8700 nordmenn fordelt på alle fylker har vært med i undersøkelsen. Datainnsamlingen er avsluttet. FHI opplyser at de ennå ikke har mottatt dataene for videre bearbeiding, men de håper å levere en rapport før året er omme.

Dette er den første undersøkelsen i sitt slag i Norge og det er ingen planer om å gjenta undersøkelsen.

FHI opplyser at det har vært en rekke estimater på hvor mange som blir syke av drikkevann gjennom årene, men kaller det «synsinger og antagelser». Drikkevannsundersøkelsen skal gi gode og mer troverdige svar. FHI har derfor ingen forventninger eller estimater.

Hvis tallene fra en noe mindre svensk drikkevannsundersøkelse overføres til Norge kan vi forvente at rundt 130.000 nordmenn blir syke av drikkevann hvert år, eller at hver nordmann i snitt blir syk hvert 40. år, skriver FHI.

Teknikken som skal gi Aqua Alarm en del av dette markedet er slett ikke ny. Fluorescerende egenskaper til enkelte celletyper er mye brukt, blant annet i medisin. Systemer er også bygget for å overvåke vann, så langt uten stor suksess.

Tryptofan som fluoriserer

– Vi spurte oss hva som var galt. Det vi trengte var et system som sjelden trenger vedlikehold, som sjelden feiler og som er enkelt og rimelig. Derfor bygget vi vår egen løsning, forteller Storbakken.

De tok utgangspunkt i forskning gjort ved daværende Høgskolen i Vestfold, i dag Universitetet i Sørøst-Norge. Forskergruppen, ledet av professor Tao Dong, startet i 2012 på oppdrag fra Vestfold vannverk. Forskergruppen er nå kjøpt ut.

Kjernen i den nyutviklete teknikken er enheten nederst til høyre i boksen. Det er selve sensoren, som registrerer fluorescens som skapes nå bakterier blir utsatt for lys med rett bølgelengde. Foto: Joachim Seehusen
Kjernen i den nyutviklete teknikken er enheten nederst til høyre i boksen. Det er selve sensoren, som registrerer fluorescens som skapes nå bakterier blir utsatt for lys med rett bølgelengde.

Storebakken sier at de «delvis drepte» noen kompliserte sensorer som baserte seg på bruk av fluoriserende celler, før de kom opp med den de nå bygger videre på. Vannet ledes gjennom små kanaler og utsettes for lys med en gitt bølgelengde, som er en del av hemmeligheten. Er det tryptofan til stede opptrer fluorescens på en annen spesifikk bølgelengde, som registreres.

I tillegg til sensoren består systemet av en automatisk prøvetaker og programvare basert på kunstig intelligens og maskinlæring.

Basert på en lang rekke faktorer som vanntrykk, hastighet, årstid, temperatur og mer vil systemet vite hvor mange bakterier som er forventet. Endringer blir registrert og systemet skal vite når alarmen bør gå, selv om sensoren ikke ser om de enkelte bakteriekulturene er skadelige eller harmløse.

Storbakken sier dyp kunnskap om hva som skjer i ledningsnettet er grunnlaget for at de kan varsle om uønsket bakterievekst til tross for at sensorene ikke vet hva slags bakterier som detekteres.

– Vår tekniske direktør har doktorgrad innen dette, og han har også mer enn ti års erfaring fra britiske vannverk.

– Lite digitalisering i norske vannverk

Pilotanlegget som nå står klart blir satt opp slik at det er enkelt å justere og forbedre i samhandling med kundene. Neste milepæl er å få prisen per sensor ned mot 10.000 og få ned størrelsen.

Det meste av komponentene kunne de kjøpt ferdig som hyllevare. Aqua Alarm har valgt å utvikle eget for å unngå proprietære protokoller og standarder, og få full kontroll over hele linjen. Gitt at det hele lykkes ser de for seg at et utviklermiljø med høy kompetanse har base i Norge, mens produksjon settes ut til de som har best produksjonskompetanse og lavest kostnad. Løsningen vil selges på lisens av store internasjonale vannteknologileverandører.

Årsaken til at alle pilotkundene Aqua Alarm nå er i kontakt med ligger utenfor Norges grenser er ingen god attest til våre egne vannverk.

– Norske vannverk har liten grad av digitalisering. Vi er avhengige av at det eksisterer et system for datainnsamling og styring som vi kan kople oss opp mot, sier Gjermo.

Powered by Labrador CMS