Av Ana Maria Martinez, seniorforsker, Sintef og Karen Sende Osen, forsker, Sintef
Ana Maria Martinez er seniorforsker ved SINTEF Materialer og kjemi.
Karen Sende Osen er forsker ved SINTEF Materialer og kjemi.
Beretninger om land som vil sikre seg viktige råstoff, eller hindre at andre får fatt i dem, er gjengangere i krigshistorien. Slaget om Narvik i 1940 er et hjemlig eksempel. Kampen om tungtvannet på Vemork et annet. I dag pågår en fredelig, men viktig, dragkamp om tilgangen til sjeldne jordartsmetaller; råstoff som trengs både i vindmøller, elektriske biler og mobiltelefoner.
Her kan et kommende norsk gjenvinningsanlegg få en viktig rolle. Maskineriet skal bygges i form av en testversjon før året er omme. Den skal trekke flere av de ettertraktede grunnstoffene ut av avfall. Dette som ledd i et forskningsprosjekt i EU-regi, der vi i Sintef er koordinator.
Kina styrer produksjonen
Bakteppet er at Kina alene styrer verdens produksjon av de sjeldne jordartsmetallene. Landet er et av de få som har anlagt gruver for utvinning av slike råvarer. Det kinkige er at Kina i perioder har begrenset eksporten av disse stoffene. I vår egen verdensdel har dette skapt en gryende materialsult, som EU nå bur seg på at Europa i økende grad må klare å stille uten importhjelp.
Kina er langt fra alene om å ha de sjeldne grunnstoffene i bakken. Landet står for 95 prosent av verdensproduksjonen, men har bare en drøy tredel av de globale forekomstene. Også undergrunnen i Norge rommer sjeldne jordarter. Men det tar lang tid å påvise drivverdige forekomster og bygge nye gruver. Utvinning i Europa er derfor mulig kun som et langsiktig tiltak.
Gjenvinning er den raske resepten
Gjenvinning, derimot, går det an å prøve ut kjapt, for å øke Europas selvforsyning av de sjeldne metallene alt på kort sikt. Dette er bakgrunnen for det EU-finansierte prosjektet vi koordinerer.
14 aktører fra sju land deltar. Deriblant også norsk industri, representert ved Elkem. Prosjektet til ni millioner euro skal utvikle teknologi for gjenvinning av de sjeldne jordartsmetallene:
- Neodym (Nd), dysprosium (Dy) og praseodym (Pr). Disse er uunnværlige i permanentmagneter: kjernen, bokstavelig talt, i maskineriet som får vindmøller til å lage strøm og elektriske biler til å bevege seg. Det er også slike magneter som får mobiltelefoner til å vibrere når de står på «lydløs».
- Cerium (Ce) og lanthan (La). Sammen med magnetråstoffene neodym og praseodym inngår disse i oppladbare såkalte Nikkel-metallhydridbatterier: «energiverket» i flere hybridbiler.
«Urban mining»
De førstnevnte stoffene skal vi trekke ut fra kasserte permanentmagneter og spon fra magnetprodusenter, de sistnevnte fra brukte Nikkel-metallhydridbatterier. Dette vil skje i to pilotanlegg. Ett her i Norge og ett i Storbritannia. Begge steder har vi samme mål: å få vist at de gjenvunne metallene kan brukes til å lage nye magneter og batterier – og hva gjenvinningen vil koste.
Det hele kalles «Urban Mining», urban bergverksdrift. Flere har prøvd før oss. De har brent fingrene. Dette fordi Kina i slike tilfeller har dumpet de sjeldne metallene på verdensmarkedet. Det påfølgende prisfallet har effektivt kvalt gjenvinningsforsøkene.
Enkel er den derfor ikke, den oppgaven vi skal bidra til å løse på Europas vegne. Målet vårt er uansett å ende med løsninger som gir mest mulig gjenvunnet metall per investerte krone og i tillegg er skånsomme mot klima og miljø.
Tre trinns teknologi
Teknologien som skal utvikles i prosjektet, har tre trinn. Metallene vi jakter på, vil først bli oppkonsentrert, ved at omkringliggende «fremmedstoff» felles ut. De aktuelle metallforbindelsene blir så tilført oksygen, ved hjelp av varmebehandling.
Høytemperatur elektrolyse er det tredje og avsluttende trinnet, i Norge mest kjent fra aluminiumframstilling. Elektrolysen skal gjøre de sjeldne metallene rene nok for gjenbruk. I prosjektet er denne prosessen Sintefs ansvar, et felt der vi har verdifulle erfaringer fra egen gjenvinningsforskning å bygge på.
Lykkes vi, vil Europa bli mindre sårbar på en viktig del av råvarefronten. Vellykket gjenvinning av sjeldne jordartsmetaller vil også styrke den «sirkulære økonomien» som mange ivrer for; en æra der avfall fra industri i økende grad blir råvarene som nye produkter lages av.
Artikkelen sto første gang i Dagens Næringsliv fredag 17. februar 2017 og gjengis her med DNs tillatelse.
