Holistic sustainability of metals and alloys value chains

Forskare: Ida Kero

Stål är en av de mest återvunna råvarorna i världen. Men det mesta av det vi idag kallar återvinning är i själva verket nedgradering (downcycling). Det innebär att de återvunna produkterna har betydligt sämre kvalitet än de ursprungliga produkterna. Till exempel är det inte möjligt att tillverka nya bilar av gamla, skrotade bilar, eftersom stålets kvalitet inte skulle vara tillräckligt hög. Projektets huvudsakliga mål är att identifiera och utveckla metoder för att undvika kvalitetsmässig nedgradering och minska beroendet av primärt (malmbaserat) järn.

På kort sikt kan förbättrad återvinning till exempel uppnås genom innovationer inom demontering av uttjänta produkter, informationsdelning över värdekedjor och -nätverk för att möjliggöra optimering, samt sortering och karakterisering av skrot så att varje stålsort kan återvinnas till samma kvalitet (alloy-to-alloy recycling).

På längre sikt bör strategierna syfta till att minska mängden och komplexiteten hos de stållegeringar (kvaliteter) som används och produceras, så att färre legeringsämnen behöver tillsättas från början. Det kan vara möjligt att minska både antalet legeringsämnen i stål och deras koncentration genom förbättrad kontroll av stålets mikrostrukturer via unikt optimerad termomekanisk bearbetning. Idén att producera många olika stålkvaliteter genom differentierad bearbetning av samma kemiska sammansättning kallas ibland för unialloy konceptet. Detta skulle kräva nya metoder för legeringsdesign som fokuserar på mikrostruktur snarare än kemisk sammansättning.

Hållbarhetsaspekter

Järn- och stålindustrin är viktig för samhället av många olika skäl. Den är en betydande drivkraft för ekonomisk tillväxt och sysselsätter 6 miljoner människor världen över. Därför är stålindustrin central för vårt välstånd. Stålprodukterna i sig är nödvändiga för att upprätthålla vår nuvarande livskvalitet och krävs för utvecklingen av fattigare länder och samhällen. Stål behövs också i vädertåliga byggnader, broar med mera och är därmed viktigt för klimatanpassning.

Andra samhälleliga och ekonomiska drivkrafter för att förbättra återvinning, undvika kvalitetsmässig nedgradering och minska beroendet av järnmalm är minskade risker i leveranskedjor. Dessutom skulle det göra det möjligt att behålla och utnyttja kritiska och strategiska råmaterial som ofta ingår i stål som legeringselement.