Denne artikkelen er produsert og finansiert av Norges forskningsråd - les mer.
Produkter som inneholder verdifulle metaller, kan behandles på samme måte som gjenvinning av gull i smykker ved at gullet skilles fra andre metaller og urenheter.(Foto: K.A. Rasmussen Group)
Slik kan norsk teknologi gjøre oss mindre avhengig av gruvedrift
Sjeldne metaller gjenvinnes med norsk teknologi. Det kan føre til mindre behov for gruvedrift og økt konkurransekraft for norsk industri.
Norge satser på grønn teknologi, men hva skjer når viktige materialer må importeres fra land som Sør-Afrika, Kina og Russland?
I innovasjonsprosjektet RecirkIrRu har forskere jobbet med ny teknologi for å resirkulere to sjeldne og viktige metaller: iridium og ruthenium.
Resultatet kan gi mindre behov for gruvedrift, økt konkurransekraft for norsk industri og bærekraftig gjenvinning av metaller som er viktige for det grønne skiftet.
Hvorfor er iridium og ruthenium så viktige?
Iridium og ruthenium kan være essensielle metaller i det grønne skiftet:
Iridium brukes som katalysator i produksjonen av grønt hydrogen. Det brukes også i brenselceller som forvandler hydrogen til elektrisitet.
Ruthenium brukes i katalysatorer for å effektivisere kjemiske reaksjoner. Blant annet i produksjon av syntetiske drivstoff. Det brukes også i solceller for å øke effektiviteten.
Gjenvinning gir en mer bærekraftig fremtid
– Metaller kommer fra gruvedrift og mesteparten av metallene kommer ikke fra Europa. Kina, Sør-Afrika og Russland har store naturlige reserver av disse metallene. Det gir disse landene en viss makt når det kommer til produksjon av varer.
Det forklarer Federica Mudu. Hun er leder for forskning og utvikling i K.A. Rasmussen (KAR). Det er en norsk produsent og leverandør av edelmetaller.
Prosjektleder Federica Mudu.(Foto: K. A. Rasmussen Group)
Forskerne ønsker å redusere avhengigheten av gruvedrift. Det vil de gjøre ved å utvikle nye metoder for å resirkulere iridium og ruthenium fra utgåtte elektroniske varer som smarttelefoner, datamaskiner og TV-apparater.
Dette er ikke bare gunstig for miljøet. Det bidrar også til økonomisk bærekraft ved å redusere kostnader og kostnadsrisiko ved innkjøp av nye kritiske materialer fra utlandet.
– Selv om vi ikke har gruver i Norge, har vi tilgang til disse verdifulle metallene gjennom alle produktene vi omgir oss med, sier Mudu.
Hun forteller at vestlige selskaper kjøper inn metaller med opprinnelse fra land som Sør-Afrika, Kina og Russland. Det er for å lage alt fra biler og elektronikk til katalysatorer som brukes i industrien.
– Disse metallene er viktige for den teknologiske utviklingen. De er også viktige for å opprettholde levestandarden vi har i dag. Ved å resirkulere dem kan vi sikre tilgang til ressursene og samtidig redusere avhengigheten av import, sier Mudu.
Fra gammelt smykke til nytt
Prosessen med raffinering kan sammenlignes med å ta fra hverandre et smykke og lage noe nytt av det.
– Tenk deg at du leverer inn et gullsmykke. Vi analyserer det, finner ut hvor mye gull det inneholder og betaler deg for gullverdien. Deretter raffinerer vi gullet. Det vil si at vi skiller det fra andre metaller og urenheter, forklarer Mudu.
En gullsmed kan til slutt bruke dette raffinerte gullet til å lage et nytt smykke.
Annonse
Det samme prinsippet gjelder for katalysatorer og andre produkter som inneholder verdifulle metaller.
– Vi tar imot dem, gjenvinner metallene, lager nye katalysatorer og leverer dem tilbake til industrien slik at de kan brukes på nytt.
Det fine med metaller er at de kan gjenvinnes i det uendelige, forteller Mudu.
Teknologiske utfordringer og innovative løsninger
Men i motsetning til for eksempel jern, aluminium og kobber, er iridium et av de vanskeligste metallene å løse opp.
Det er også et av metallene som reagerer minst mulig med omgivelser.
Iridium har et veldig høyt smeltepunkt og tåler ekstreme temperaturer. Det gjør det ideelt for bruk i ting som tennplugger i jetmotorer.
Det som gjør iridium til et nyttig metall i bruk, gjør det altså også vanskelig å håndtere i prosessen med gjenvinning. For disse egenskapene gjør metallet også ekstremt vanskelig å smelte eller løse opp.
I prosjektet har forskerne derfor jobbet med alternative metoder for å løse opp iridium. De har også jobbet med å få det inn i en løsning som kan brukes til videre raffinering.
– Kina, Sør-Afrika og Russland har store naturlige reserver av disse metallene. Det gir dem en viss makt når det kommer til produksjon av varer, forklarer Federica Mudu.(Foto: K. A. Rasmussen Group)
Mudu forteller at de jobber med hydrometallurgi. Det er en teknikk som bruker vannbaserte løsninger for å løse opp metaller.
– Det har vært utfordrende. Spesielt med tanke på iridiums høye motstand mot oppløsning. Likevel har vi klart å utvikle nye metoder inspirert av gjenvinning av aluminium. Det har vi lang erfaring med i Norge, sier forskningslederen.
Å utvikle og beholde denne teknologien i Norge er, ifølge Mudu, strategisk viktig av flere grunner.
Annonse
– For det første gir det oss kontroll over verdikjeden. Det reduserer også avhengigheten av utenlandske aktører. Vi unngår å sende verdifulle ressurser ut av landet, og vi sikrer at vi har tilgang på disse viktige metallene for fremtidig grønn teknologiutvikling.
Hun forteller videre at det også bidrar det til å bygge opp norsk kompetanse og skape nye arbeidsplasser innenfor et fremtidsrettet felt.
– Ved å ha teknologien for gjenvinning lokalt kan vi dessuten sørge for at prosessen skjer på en miljøvennlig måte etter norske standarder, sier Mudu.
Samfunnsnytte og samarbeid
Prosjektet RecirkIrRu har ført til økt kunnskap og kompetanseheving rundt gjenvinning av edelmetaller i Norge. Det har også fått på plass samarbeid mellom Sintef og KAR på nettopp dette feltet.
Miljømessige fordeler: Prosjektet har bidratt til å redusere miljøbelastningen ved å resirkulere sjeldne metaller som iridium og ruthenium. Dette reduserer behovet for ny gruvedrift.
Økonomiske gevinster: Ved å resirkulere disse metallene kan selskaper redusere kostnadene og risiko knyttet til innkjøp av nye materialer fra gruvedrift. Dette kan også føre til lavere priser for sluttbrukerne.
Teknologisk innovasjon: Prosjektet har ført til utvikling av nye metoder og teknologier for resirkulering. De kan også brukes i andre industrier og prosjekter. Dette fører til mer teknologisk fremgang og innovasjon.
Kunnskapsdeling og samarbeid: Prosjektet har fått i gang samarbeid mellom Sintef og KAR innenfor hydrometallurgi/gjenvinning. Det har gitt mer kunnskap og kompetanseheving rundt gjenvinning av edelmetaller i Norge.
Prosjektet RecirkIrRu er nå avsluttet. Det ble ledet av K.A. Rasmussen Group (KAR). Prosjektet fikk 3,4 millioner kroner i støtte fra Forskningsrådet.
