Steel recycling and anti-alloying

Forskare: Ashwini Nalge och Ida Kero

Doktorandstudierna i detta projekt kommer att undersöka hur anti-legering (anti-alloying) kan tillämpas för att motverka de negativa effekterna av oönskade ämnen i återvunnet stål.

Stål är en av de mest återvunna råvarorna i världen. Men det mesta av det som idag kallas återvinning är i själva verket nedgradering (downcycling) – det vill säga 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 på grund av kvalitetsbegränsningar. Projektets huvudsakliga mål är att identifiera och utveckla metoder för att förbättra återvinningen av stål och minska vårt beroende av järnmalmsbrytning.

Projektet behandlar återvinning av stål i flera cykler och hur negativa effekter av föroreningar från olika typer av skrot kan motverkas genom smart legeringsdesign. Idag är den huvudsakliga strategin för att begränsa negativa effekter av föroreningar att späda ut dem med järn från primära källor. Även om sortering av skrot och informationsdelning kan förbättras i framtiden, kommer stålåtervinning under lång tid framöver behöva hantera lägre renhetsnivåer och större variation i kemisk sammansättning. Begreppet anti-legering innebär att identifiera tillsatser och utveckla metoder för att neutralisera föroreningarna utan att avlägsna dem.

Hållbarhetsaspekter

Den nuvarande produktionen av järn och stål baseras till stor del på masugnsprocessen och har många negativa effekter på miljön. Till exempel står stålindustrin för omkring 8 % av de globala koldioxidutsläppen. Den betraktas som en av de svåraste brancherna att totalt eliminera utsläppen av växthusgaser från. En ökad användning av återvunnet skrot är förenlig med en cirkulär ekonomi och skulle inte bara minska utsläppen av växthusgaser utan även behovet av gruvbrytning. Järnmalmsbrytning kan till exempel ha negativa effekter på markanvändning och biologisk mångfald och kan också stå i konflikt med urfolks rättigheter.

Projektet stödjer en cirkulär ekonomi och främjar återvinning av uttjänta stålmaterial i optimerade processer som undviker nedgradering och bevarar värdet hos de mest avancerade stålsorterna även efter flera återvinningscykler. På så sätt bidrar det till att öka leveranssäkerheten och minska beroendet av utvunna mineraler. Detta minskar i sin tur industrins utsläpp av växthusgaser samt vatten- och energianvändning och markutnyttjande. Projektet stödjer därmed direkt FN:s globala mål 8, 9, 11, 12 och 15.