Effekter av spårämnen på återvunnet stål

Forskare: Khalifa Maissara och Ida Kero

Huvudsyftet med detta projekt är att identifiera och utveckla metoder för att förbättra återvinningen av stål och minimera beroendet av primärjärn genom att optimera stålbearbetningen.

Stål är en av de mest återvunna råvarorna i världen. Det mesta av det som idag kallas återvinning är i själva verket nedgradering – 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. Många av materialen i fordon är avancerade höghållfasta stål (AHSS), vilka hör till de stålkvaliteter som är svårast att tillverka utifrån skrot. Huvudsyftet med detta projekt är att identifiera och utveckla metoder för att undvika nedgradering av AHSS och minska beroendet av primärjärn vid tillverkningen av dessa.

De långsiktiga strategierna för stålåtervinning bör syfta till att minska mångfalden och komplexiteten hos de stållegeringar (kvaliteter) som används och produceras, så att färre legeringsämnen behöver tillsättas från början. Det kan vara möjligt att minska antalet legeringselement i stål, liksom deras koncentration, genom förbättrad kontroll av stålets mikrostrukturer med hjälp av optimerad termomekanisk bearbetning (TMP). Idén att producera många olika kvaliteter genom differentierad bearbetning av samma kemiska sammansättning kallas ibland för unialloying. Detta skulle kräva nya tillvägagångssätt för legeringsdesign där fokus ligger på utveckling av mikrostrukturen, med hjälp av TMP snarare än att tillsätta legeringsämnen.

Hållbarhetsaspekter

Den nuvarande produktionen av järn och stål baseras på masugnsprocessen och har många negativa effekter på miljön. Den anses vara en av de branscher där det är svårast att minska koldioxidutsläppen (en sektor där utsläppsminskningar är svåra att åstadkomma). Sekundär stålproduktion, baserad på stålskrot, erkänns av World steel association som en av få strategier som är förenliga med en (nästan) utsläppsfri väg framåt. Återvinning kan minska industriella utsläpp, föroreningar samt energiförbrukning och markanvändning. Därmed stöder detta projekt direkt FN:s hållbarhetsmål 8, 9, 11, 12 och 15.

Andra samhälleliga och ekonomiska skäl för att öka återvinningen är förbättrad motståndskraft mot samhällsstörningar, minskade risker i leveranskedjan samt ökad förmåga att behålla och utnyttja de kritiska och strategiska råvaror som ofta ingår i stål som legeringselement.