欧州の持続可能性政策の文脈では、建物の効率化 最も重要な役割を果たします。建物から発生する排出量の大部分は、不適切なエネルギー効率から生じています。特に、欧州委員会のデータによると、エネルギー消費に起因する温室効果ガス排出量の 36% と最終エネルギー消費量の 40% が建物から発生しています。
の 建物内の資源管理 – 暖房から照明、水管理に至るまで、エネルギー効率を高めるためには数年以内に見直す必要があるでしょう。実際、EU の「Fit for 55」計画では、2028 年までにすべての公共建築物をゼロエミッションにしなければならないことが定められており、2030 年までにすべての新しい建築物はこの目標に適合する必要があります。
しかし、特定の天然資源自体が不足している状況では、まさにその地域の特性により、インテリジェントテクノロジーの使用により、すでに「ゼロエミッション」目標の達成が可能になっています。 ifmが南極の「プリンセス・エリザベス南極」研究基地のために作成したプロジェクト。
南極のゼロエミッション研究基地
最大5000メートルの氷の厚さ、年間平均気温摂氏マイナス55度、ほぼ6か月にわたる暗闇など、困難な気象条件のため、南極はおそらく人類が永住できる最も過酷な場所である。しかし、研究者たちは世界をより深く理解するために定期的に南極を訪れ、氷河学、気候研究、微生物学、地質学などのさまざまな研究分野で働いています。
極地探索を容易にすると同時に、 環境を守る、国際極地財団（IPF）は、ベルギー政府および多数の民間パートナーと協力して、「プリンセス・エリザベス南極」研究ステーションを設立しました。
この駅は 2009 年に開設され、これまでのところ最初の駅です。 南極で唯一、排出物を出さずに運営されている研究基地。この建造物には年間 4 か月間人が居住し、冬の 8 か月間は自律的に動作し続け、研究データを収集し、衛星を介してベルギーに送信します。
システムの動作に必要な電力が生成されます 風と太陽の力で。雪と氷は研究者や技術者に必要な水を供給します。そして、まさに水の生産と処理に大きな責任があります。
「水管理においてゼロエミッションを達成するには、雪から抽出した水を使用後、自然に戻す前に純度を回復することが不可欠です。実際、これが水の循環を真に終わらせ、南極の自然への影響を軽減し続ける唯一の方法です」と、このプロジェクトの責任者であるエンジニアのアイマール・デ・リヒターベルデ氏は説明します。
南極基地の水管理の改善: 新しい水処理プラント
これを将来にわたって永続的に保証できるようにするために、 新しい浄水場。
同じ効率を確保するにはステーションのアップグレードも必要でした 施設が収容しなければならない人の数が増えるにつれて。この駅は実際には最大 16 人が乗車できるように建設されました。しかし、現在の定員は夏期には40～50人に達します。
「1 人あたり 1 日に必要な水量は約 50 リットルと計算されます。これはヨーロッパの平均世帯消費量の 3 分の 1 です。エネルギーの場合と同様、最初のステップは常に消費量を削減することであるため、この点を指摘することが重要です。次のステップは水の生産です。雪を溶かし、ミネラルを豊富にして飲料水に変えることで、水の 60% を自然から生産しています。 40％は浄化された廃水から再利用されます」、シュピーガ・デ・リヒテルベルデ。
この再利用水の割合が高いのは、新しい処理プラントによるものです。以前は水の 20% しか再利用できませんでした。この成長は、ステーションに必要なエネルギーをプラスに反映しています。エネルギーはリサイクルに必要です。 雪を溶かすのに必要なエネルギーの10分の1です。
55 リットルの工業用水には 30 グラムの乾燥汚泥が残ります。デ・リヒテルベルデは今できることを 雑排水と黒色水を 100% 処理する 工場内で生成され、体内サイクルに再導入されるか、精製水として自然に戻されます。
南極は国ではないため、導入できる水質に関して明確な基準はありません。マドリッド議定書は、遵守すべき一連のベストプラクティスを定義していますが、定量的な基準は確立していません。
「したがって、私たちは飲料水に関する世界保健機関の推奨事項に従うようにしています。これは環境に配慮した野心的な基盤であり、快適さやユーザーの受け入れに問題を起こすことなく水を再利用できるため、当社のビジネスにとって有益です。」と彼は付け加えました。
他のデータも印象的です。処理プラントには次のような能力があります。 55 リットルの雑排水と黒色水を 54 リットルの超純水に変える。毎日 30 グラムの乾いた泥が残り、残りは蒸発します。泥は収集され、数年後に南アフリカに輸出され、そこで焼かれます。
ifmフローセンサーの付加価値
「これらすべては、システムが完全に機能する場合にのみ持続的に達成できます」とデ・リヒターベルデ氏は付け加えます。 「このため、2 年前に新しい水処理プラントの設計を開始したとき、メンテナンスが容易で、緊急時の交換が容易な技術を使用することに決めました。議論を深め始めた瞬間 IOリンク、私たちにとって、それは多くの点で付加価値であるため、このテクノロジーを使用してセンサーをシステムに統合したいことは明らかでした。」
IO-Link は、センサーがデータをマスターに送信し、マスターがそのデータをフィールドバス レベルに転送するポイントツーポイント通信システムです。従来のアナログケーブルで各センサーから制御キャビネットまでケーブルを敷設する代わりに、センサー信号をフィールドIO-Linkマスターによって分散収集し、単一のパッケージとしてより高いフィールドレベルに転送できます。
ifm フィールド IO-Link マスターを使用すると、次のことが可能になります。 ケーブル配線作業を大幅に軽減。このテクノロジーのもう 1 つの利点は、個々のセンサーのパラメーターをそれぞれのマスターに保存できることです。欠陥のあるセンサーを同一のセンサーと交換すると、パラメーターが新しいデバイスに自動的に送信されます。
「現場で交換を迅速かつ簡単に実行できるため、これは私たちにとって非常に価値があります。疑問がある場合は、技術者でなくても大丈夫です」とデ・リヒターベルデ氏は説明します。
科学者がエリザベス王女を訪問できるのは、1 年に 4 か月だけです。すべてのシステムが確実に機能する必要がある貴重な時間。
このため、次のような措置が取られています。 ベルギーで新しいシステムを完全に設置し、集中的にテストする。その後、すべてが海上輸送用に小さなコンポーネントに分解されました。
「標準化された M12 コネクタのおかげで、現場での再配線がエラーなく短時間で行われたため、このケースでも IO-Link の原理が非常に役立ちました」と de Lichtervelde 氏はコメントしています。
新しい工場は、 2つの冗長システム、特に以下の機能が装備されています。 SM流量センサー ifmスペシャリストより。現在の流量に加え、総流量と流体温度も検出します。すべての値はディスプレイに明確に表示されます。
リクエストに応じて、色が赤から緑に変化し、値が予想範囲内にあるかどうかが示されます。測定管の最適化により圧力損失が低くなり、ポンプ動力を低減できます。
また、上流側、下流側の配管も不要です。これは、特に次のような場合に大きな利点となります。 狭いスペース。バルブ センサーやレベル センサーなどの他のセンサーは、水処理の現在の状態に関するさらに重要な情報を送信します。
リモートアクセスによるシステムの状態監視も可能
制御システムだけでなく、継続的な状態監視にとっても重要な情報: すべての読み取り値は 追加の診断情報とともに IT レベルに送信されます これは、ステーション内にある個々のセンサーのステータスを文書化します。これにより、リモート アクセスを介して、南極の冬季に施設の状態を制御したり、次の調査シーズンに施設を使用できるように準備したりすることもできます。
国際極地財団は、最新の自動化技術とデータ通信技術としての IO-Link を使用して、 常に信頼できる水処理 プリンセス・エリザベス研究ステーションにて。現場からも、13,500キロ離れたブリュッセルからも。
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