Avfall omvandlas till tillsatser

Som ett led i produktionen av rostfritt stål ingår betningsprocessen. I den ingår en mindre trevlig blandning av flourvätesyra och salpetersyra.

tunnor

Effekten av den syran förbrukas gradvis under processen och efter ett tag måste man göra sig av med den.

– Långt tidigare släpptes den rätt ut i Dalälven, senare insåg man det ohållbara och byggde neutralisationsverk där kalk tillsätts och olika metaller och fluorider fälls ut. Fällningen blev då till ett avfall som placerades på en deponi, förklarar Gunnar Ruist på Outokumpu.

Men lösningen med deponier sluter inte kretsloppet, så de inledde ett samarbete med bland andra Luleå tekniska universitet för att ta utvecklingen ett steg till. Resultatet är en patentsökt process som omvandlar avfallet till tillsatser i produktionen. De insåg nämligen att i det avfallsslam som lades på deponier fanns både värdemetaller och dessutom en kalciumfluorid.

Just kalciumflouriden var intressant då en ingående tillsats i produktionen är flusspat, vilket är ett kritiskt mineral som Outokumpu tidigare köpte in ca 7-8 000 ton av per år. Men, flusspat består till stor del av just kalciumflourid, vilket gjorde avfallet så intressant.

Processen som Outokumpuo nu utvecklat innehåller en uppvärmning av avfallslammet, efter avvattning, där agglomerat av de mikroskopiska metallpartiklarna och kalciumflouridpartiklarna i slammet bildas. Dessa agglomerat blir till små kulor som kan användas i produktionen, och då kommer dels metallpartiklarna i kulorna stålet till godo och dels så ersätter kalciumflouriden (hydroflussen) delvis flusspat.

– Vi har nu minskat inköpen av den årliga mängd flusspat med hälften och har avskaffat deponierna för detta avfall helt, berättar Gunnar Ruist.

Minskad energiförbrukning i fokus

Svensk skogsindustri är beroende av forskning för att kunna behålla sin tätposition och internationella konkurrenskraft. Ett av de mest angelägna forskningsområdena just nu fokuserar på att använda skogsråvara till att tillverka nya typer av produkter.

Minskad energiförbrukning i fokus

Svensk skogsforskning är internationellt konkurrenskraftig. Flera intressanta forskningsprojekt med fokus på att hitta nya tillämpningsområden för skogsråvaran och att minimera branschens energiförbrukning pågår.

– Ett av de mest angelägna forskningsområdena just nu fokuserar på att använda skogsråvara till att tillverka nya typer av produkter, exempelvis textilfibrer och plastliknande material. Skogsindustrin har överlag en stor potential i att utveckla och tillverka produkter som tidigare tillverkats av fossila råvaror. Vi hoppas på så vis kunna spela en nyckelroll och agera motor i omställningen till den biobaserade samhällsekonomin, säger Skogsindustriernas vd Carina Håkansson.

Arbetet med att hitta nya användningsområden och öka förädlingsgraden av skogsråvaran kräver förstås omfattande forskningsinvesteringar och en nära samverkan mellan branschföretag och akademi. Ytterligare ett relevant forskningsområde berör den skogsråvara som inte efterfrågas av den traditionella skogsindustrin; grot, stubbar och klena träd. Forskningsprojekt som dels undersöker hur denna skogsråvara kan användas på ett effektivt sätt genom att omvandlas till förnyelsebar energi på landets värmeverk och dels undersöker nya tillämpningsområden för grot pågår för närvarande.

Ökad efterfrågan på kartonpapper ger nya forskningsbehov

– Samtidigt får vi inte glömma bort den så viktiga forskningen kring skogsindustrins nuvarande tillverkning av basprodukter. De nya produkterna står än så länge för en relativt liten andel av branschens totala omsättning, det är därför viktigt att vi ständigt arbetar för att effektivisera tillverkningen av våra största produktkategorier, säger Carina Håkansson.

En övergripande trend och utmaning som påverkat hela skogsindustrin på senare är är den minskade efterfrågan på tryckpapper, vilket kan vara en konsekvens av samhällets ökande digitalisering. Efterfrågan har minskat med i snitt fem procent per år, en förändring som till en början orsakade en del oro och huvudbry i branschen, men som i förlängningen lett till en innovativ produktutveckling. Parallellt har efterfrågan på kartongpapper ökat, vilket genererat ett ökat behov av forskning och utveckling kring nya tekniker och metoder i det segmentet.

Efterlyser fler demostratormiljöer

– Skogsindustrins förädlingsprocesser är av tradition energiintensiva, vilket förstås genererar ett behov av forskning med fokus på att identifiera och tillämpa energieffektiviseringsmetoder, inte minst i tillverkningsprocessens olika moment, säger Carina Håkansson.

Hon efterlyser en utökad satsning på demonstratormiljöer, något som bäst kan beskrivas som ett mellanting mellan labb och fullskaliga produktionsanläggning. I en demonstrator kan nya tekniker och metoder testas i en miljö som i mångt och mycket påminner om ett pappersbruk. Där kan tekniken testas i en småskalig och samtidigt realistisk miljö.

Framtidens energilösningar

Med Energimyndigheten som huvudfinansiär är detta ett lysande exempel på ett givande samarbete mellan aktörer från akademi, samhälle och industri.

Framtidens energilösningar

Mycket av den utveckling som sker runt oss i dag har Solander underlättat för oss, främst genom nya kontaktmöjligheter, infrastrukturella satsningar och nätverkande.

I Piteå och som en del av Solander sScience Park ligger Energitekniskt Centrum (ETC). Här forskar och utvecklar man tekniklösningar för ett framtida uthålligt energisystem med fokus på tillämpningar inom förbrännings-, förgasnings- och bioraffinaderiteknik. Till exempel så blev ETC nyligen, tillsammans med Luleå tekniska universitet och Industriföretagen Infjärdens Värme, Sveaskog och Smurfit Kappa först i Skandinavien med att utvinna syntesgas från skogsrester avsedd för vidareförädling av förnybara drivmedel.

Med Energimyndigheten som huvudfinansiär är detta ett lysande exempel på ett givande samarbete mellan aktörer från akademi, samhälle och industri. Nästa steg i utvecklingen är att karakterisera processen i detalj och skapa ett underlag för att senare kunna demonstrera konceptet industriellt, förklarar Magnus Marklund, vd för ETC.

Delaktig i utvecklingen

ETC har även varit delaktig i utvecklingen av svartlutsförgasning för drivmedelsproduktion där Chemrec är den kommersiella aktören. En teknik som potentiellt sett skulle kunna bidra mycket till omställningen från dagens fossila drivmedel. Vidare ansvarar ETC för driften av en pilotuppställning för kraft- och värmeproduktion från biomassa som ägs av MEVA Innovation.

Här pågår i dag ett arbete med en större anläggning integrerad i ett fjärrvärmenät utanför centrala Piteå. Utöver de mer långsiktiga forsknings- och utvecklingsprojekten tillhandahåller även ETC konsulttjänster i form av bred experimentell verksamhet, teknis- ka beräkningar och utredningar till såväl akademiska institutioner som företag. Själv har ETC i dag inga egna kommersiella intressen, utan lämnar detta till de industriella partnerna.

Nya kontaktmöjligheter

Att ha sitt utgångsläge i en science park är värdefullt menar Mag- nus Marklund. Sedan början på 2000-talet har ETC sett behovet att länka samman forskare, universitet och industrin kring frågor som rör framtidens energilösningar.

– Den länken hjälper Solander Science Park oss med på ett naturligt sätt och med vårt nuvarande läge med delade lokaliteter inom samma fastighet.

– Mycket av den utveckling som sker runt oss i dag har Solander underlättat för oss, främst genom nya kontaktmöjligheter, infrastrukturella satsningar och nätverkande.

SOLANDER SCIENCE PARK

Det handlar om att inspirera och skapa möten mellan universitet, näringsliv och samhälle. Solander Science Park startade 2008 efter ett initiativ av Piteå kommun, industrin och universitetet. I dag arbetar man runt femtio personer på fyra olika företag här.

– Ju större mix av människor och företag, desto mer kan också komma ut av det, säger projektledare Johan Hedin. Johan Hedin pekar på att Solander Science Park även understödjer och hjälper sina företag att se de möjliga samarbeten som de själva kanske inte direkt upptäcker själva.

– Vi är ingen jättestor park, men tittar man på vad som har hänt här sedan vi startade upp så har det skapats mängder av spännande aktiviteter. Band annat lokala initiativ som blir verklighet i Piteå kommun. Då ser vi dessutom till att ta hand om de besökare som kommer hit för att ta del av det som händer här.

– Men vi initierar också större projekt. Ett exempel på det är ett samarbetsprojekt mellan Piteå kommun och södra Vietnam med företag och universitet som tillsammans samverkar mot fattig- dom och samtidigt skapa tillväxt i båda regionerna, berättar han.

Banbrytande bränslecellsteknik genererar grön el

Miljöteknikbolaget PowerCell har utvecklat en innovativ och patenterad teknik som genererar miljövänlig och effektiv el med hjälp av bränsleceller.

powercellUtan att generera skadliga utsläpp omvandlar PowerCells bränslecells- och reformerteknik vanlig diesel till elektricitet. Tekniken kan ersätta dieselgeneratorer, som både är kostsamma och har en hög miljöpåverkan.
PowerCells unika bränslecellsystem omvandlar diesel till el med drygt hälften av den bränsleförbrukning som konventionell teknik kräver. Teknikutvecklingen tog sin början i Volvokoncernen. Där etablerades 1993 en avdelning som utforskade alternativa drivlinor som på sikt kan minska beroendet av fossila bränslen. Drygt 15 år senare avknoppades forskningen i ett eget bolag, PowerCell, vars främsta uppgift är att utveckla och kommersialisera tekniken, en katalytisk energiomvandlare som, tillsammans med syre, omvandlar vätgasens kemiska energi till elektricitet, med rent vatten som enda biprodukt.

Reformer eliminerar skadliga utsläpp

– Vårt bränslecellssystem baseras på en reformer som omvandlas till diesel och vätgas, vilket både eliminerar de skadliga utsläppen och nästintill halverar koldioxidutsläppshalten. Vår patenterade teknik är det för tillfället renaste sättet att framställa el ur diesel. En fördel med att använda diesel är att det är ett bränsleslag med en mycket hög tillgänglighetsgrad runtom i världen, säger Magnus Henell, vd på PowerCell.

Telekomoperatörer viktig målgrupp

PowerCell befinner sig för närvarande i en produktutvecklingsfas för sin plattform, PowerPac, som lämpar sig för primär kraftförsörjning eller som backup. Huvudmålgruppen är telekom industrin och systemet bedöms ha en omfattande potential i länder där elförsörjningen inte är lika tillförlitlig som i Sverige, exempelvis i stora delar av Afrika och Asien. PowerCell samverkar med telekomoperatörer för att nå ut med och testa sitt dieselbaserade system ute i världen och serietillverkning för den första marknaden beräknas kunna inledas under 2017.

Tekniken ger möjlighet till utökad potential

Utöver telekomindustrin ser bolaget även stora möjligheter att i framtiden anpassa PowerPac till andra stationära och transport tillämpningar. Vid användning av systemet för att reducera tomgångskörning vid vila samt driva kyl/frys aggregat ger PowerPac inte bara stora miljövinster utan reducerar även totalkostnaden för lastbilsägare.