5. Material och hållbar utveckling

Question 1

Problem med masskonsumtion?

Answer 1

*Fler människor än någonsin
*Fler människor är rikare än någonsin
*Konsumtion som livsstil
*Fördelar: fler äter sig mätta, resor, hälsovård, bättre arbetsvillkor, livslängd från ca 42 år 1850 till ca 85 år 2022
*Nackdelar: tär på jordens resurser, energikrävande

Leder till:
*Brist på resurser
* Går inte att få tag i rätt råvaror
* Priset på råvaror stiger
*För mycket utsläpp och avfall
*Brist på energi
*Tryck från konsumenter för hållbara alternativ

Question 2

Material i framtiden

Answer 2

1. Tillgängliga grundäne: H, Na, K, Be, Ca, Ti, Fe, Al, C, Si, N, O, S, F, Cl
2. Lågt CO2-foot print
3. Låg embedded energy
4. Återvinningsbara eller energiåtervinning
5. Utmärkta egenskaper
6. Utmärkta formnings- och tillverkningsmetoder
7. Lågt pris

• Stål
• Cellulosabaserade material
• Al-legeringar
• Glas
• Betong
• Vissa keramer
• Polymerer

Question 3

Hur använda material i framtiden?

Answer 3

*Förbättringar av befintliga tekniska material (fokus på hållbarhet, hotade grundämnen, energi, livslängd, produktion, inte så mycket på mekanisk prestanda)

*Nya specialmaterial med nya funktioner (elektroniska, optiska, magnetiska, medicinska, kemiska …)

*Bättre återvinning, bättre resurshantering

*Bättre infrastruktur för cirkularitet

Question 4

Hur använda betong miljövänligare?

Answer 4

Bättre design så att mindre betong behövs
*Höghållfast betong, mindre behövs
*Förbättrade produktions och tillverkningsmetoder

Question 5

Hur använda trä miljövänligare?

Answer 5

*Bättre design => mindre material
*Förbättrade produktions och
tillverkningsmetoder
*Använda återvunnen material,
underlätta återvinning

Question 6

Hur använda metaller miljövänligare?

Answer 6

• Bättre design => mindre material
• Höghållfasta metaller => mindre material
• Förbättrade produktions och tillverkningsmetoder
• Använda lätta metaller och kompositer när låg vikt behövs
• Använda återvunnen metall, underlätta återvinning

*Metaller lämpar sig väl för återvinning
oSparar resurser och energi
oKan ge lika bra material

*Alla material kan återvinnas, men det kostar energi och resurser.

*Möjligt men resurskrävande att rena metaller från föroreningar.

Question 7

Återvinning av metall (tentafråga)

Answer 7

Fördelar: Metallskrot är en utmärkt råvara för metalltillverkning, kräver mindre energi än tillverkning från malm (1/10 för Al och 1/3 för stål), ger mindre miljöbelastning och metall tillverkad från skrot har samma egenskaper som metall tillverkad från mineral, mindre CO2, sparar råvaror, mindre avfall.

Problem:
Kvalitetsproblem - Legeringshalten måste kontrolleras, blandat skrot och metallföroreningar kan påverka egenskaperna i stor utsträckning

Logistiken - skrotet måste samlas in, transporteras och sorteras

Exempel: Koppar och tenn förstör stål, Fe försprödar Al, samt att bly, kadmium och kvicksilver är ofta oönskat i legeringar

Question 8

Hur fungerar värdeskapande utveckling?

Answer 8

*Produkten fungerar bättre
*Längre livslängd
*Mindre energiförbrukning vid användning
*Hållbarhet kan (till viss del) vara ett värde i sig

Question 9

Hur uppnås hållbara lösningar?

Answer 9

*Finns inga hållbara material!
*Däremot kan produkter göras mer hållbara med en kombination av:
* Rätt materialval
* Bra design
* Rätt tillverkningsmetod
* Rätt återvinning
*= bra ingenjörsarbete!