Metalliska material Flashcards
FÖ6
Hinder vid återvinning av metaller
Olika metaller i samma produkt gör att det är dyrare att återvinna än att köpa en ny, detta är pga komplicerad återvinning där separation ofta är svårt. Gäller även legerade metaller.
Kvaliteten på metallen försämras och exempelvis kan koppar inte återhämta sig alls om den är blandad med stål- eller aluminumsmälta.
Hur kan den funktionella nyttan av metaller i en produkt bibehållas?
Designa produkter så att den kan tas isär, exempelvis istället för lim använd skruvar.
Designa för längre livslängd genom att göra det möjligt att byta ut specifika delar.
Designa produkter med syfte att återvinnas i end of life.
Återanvänd metaller i samma funktion för att behålla metallens ursprungliga kvalitet.
Graphene – alternativt material med potential till att ersätta metaller
Hög ledningsförmåga, transparent, flexibel och robust. Kan användas som ett atomiskt tunt lager och ändå ha dessa egenskaper.
Exempelvis i matförpackningar som innehåller metall för att ha en gasbarriär (chipspåse). Graphine kan blockera gaser från att komma igenom på samma sätt och är samtidigt mer hållbar, billigare att ta fram och går att återvinna enklare.
Tunna lagret över mobilskärmar är ett annat exempel där det kan användas istället för ITO.
Standard recycling
Material återvinns och används igen och produktens kvalitet bör inte försämras av att använda återvunnet material. Materialet behåller sin kvalitet men kan ibland kräva ny råvara för att kompensera för förluster.
Upcycling
Avfallet/skrotet genomgår en materialuppgradering och får därmed ett högre värde än tidigare. Råmaterialet förändras lite men förblir relativt lik sin ursprungliga form, detta sparar energi och åstadkommer en hög grad av hållbarhet. Exempelvis fastelektrolysprocess för att uppgradera aluminiumskrot.
Downcycling
Material omvandlas till en produkt av lägre kvalitet. Avfallsprodukter används för en syntes av mindre rena och värdefulla produkter eller mer grundläggande kemiska komponenter som titan från flygindustrin bryts ned och används som titanoxid i väggfärg.
Direkt hållbarhet (metallers hållbarhet)
Vänder sig till hållbarheten i metallproduktionen.
Avser alla åtgärder som bidrar till att minska miljöpåverkan i samband med syntes och tillverkningen av metaller och legeringar. Dvs i första hand minskningen av deras växthusgasutsläpp, energianvändning och avfall i samband med produktionen.
Indirekt hållbarhet (metallers hållbarhet)
Vänder sig till hållbarhetsvinster vid användning genom användning av metaller.
Avser alla hållbarhetseffekter som metaller möjliggör genom sina egenskaper när de används i produkter eller processer.
Växthusgasutsläpp vid metallproduktion
40% av alla industriella växthusgasutsläpp.
Energikonsumtion vid metallproduktion
10% av den globala energikonsumtionen.
Varför producerar stålproduktionen så höga halter CO2?
Produktionen använder sig av högenergikrävande och kemiskt förorenande processer, detta lämnar stora mängder avfall.
Masugnen i stålproduktionen använder kol för att reducera järnmalm, släpper ut majoriteten av CO2 i ståltillverkningsprocessen. 1 ton stål genererar 2 ton koldioxid.
Hur kan vi minska stålproduktionens CO2-utsläpp?
Genom att istället för masugnen använda icke-fossila reduktionsmedel, elektrifiera primär syntesen och använda högre skrotfraktioner i sekundär syntesen.
Ytterligare ett alternativ är vätgasbaserad plasmateknik i elektriska ugnar.
Rebound effect
När förväntade miljövinster från en effektivisering leder till en ökad användning eller ökad efterfrågan av resurser. Exempelvis tillverkningen av förnybara källor, kräver mycket resurser.
För- och nackdelar med aluminiumåtervinning
Fördel: 95% av energin kan sparas genom att smälta ner aluminiumskrot istället för att utvinna ny aluminium. Även 95% mindre växthusgaser.
Nackdel: föroreningselement som införs i materialet av skrotet blir intermetalliska faser vilket försämrar materialens mekaniska- och korrosionsegenskaper.
Designa för disassemblering
Designa produkter så att den kan tas isär, exempelvis istället för lim använd skruvar.
