Ek design. skapar konkurrenskraft i ett hållbart samhälle

Transkript

1 Ek design skapar konkurrenskraft i ett hållbart samhälle

2

3 Swerea Ekodesign hjälper företag att förbereda sig för framtiden! Energi- och miljöfrågor blir allt viktigare för industrin. Kraven på företag att de ska bidra till ett hållbart samhälle ökar från såväl samhället som kunderna. Samhället ställer sina krav i form av ökad lagstiftning och höjda skatter. Kunderna i sin tur efterfrågar produkter som uppfyller vissa hållbarhetskrav, exempelvis vad gäller materialinnehåll, litet bidrag till växthuseffekten och att vissa kemikalier inte ska finnas i produkterna. Samtidigt är det viktigt att ha konkurrenskraftiga företag. Ekodesign är en väg att samtidigt skapa hållbar utveckling och konkurrenskraft. Inom Ekodesign minimeras produkternas miljöbelastning samtidigt som prestandan maximeras. Swereas styrka är att kombinera kompetens att analysera miljöpåverkan med teknisk kompetens för utveckling av produkter och processer med lägre energi- och miljöbelastning. Exempel på viktiga frågor är att minimera materialåtgången, göra lättare produkter, öka livslängder, minska energiåtgången i tillverkningsprocesser och möjliggöra återvinning. Genom att samverka och kombinera kompetenserna inom Swerea tar vi tillsammans med företag fram de lösningar som de behöver för att få konkurrenskraft i ett hållbart samhälle. Swerea Ekodesign är en satsning där vi vässat vår kompetens inom området. I arbetet har en metodik utvecklats, som provats i ett tiotal demonstratorer. Det har visat sig att genom att skapa tvärfunktionella expertgrupper som arbetar nära industrin, kan man skapa nya, oväntade lösningar, som är bra ur såväl teknisk, miljömässig som ekonomisk synpunkt. Anna Karin Jönbrink Projektledare, Ekodesign Tfn

4 4

5 Anna Karin Jönbrink, Swerea IVF Segla miljöanpassat med Green Flagship Att segla är ett känt miljöanpassat sätt att ta sig framåt. Genom ett nära samarbete mellan Swereas experter och Najadvarvet har flera olika tekniska lösningar som minimerar miljöpåverkan från segelbåten, dess tillverkning och användning tagits fram. Projektet Green Flagship startades för att miljöanpassa en segelbåt för Najadvarvet på Orust. Resultatet blev ett smörgåsbord av olika tekniska lösningar som kan bidra till minskad miljöpåverkan från segelbåten och dess användning. Som ett första steg i projektet genomfördes en livscykelanalys, (LCA), som visade vad som har stor respektive liten miljöpåverkan för segelbåten. Störst påverkan på växthuseffekten har dieselanvändning och utsläpp från motorn, både då man kör båten, och då man använder dieselmotor för att alstra el. Denna del av miljöpåverkan beror till stor del på hur båten verkligen används, t ex hur mycket man väljer att gå för motor och hur mycket elektricitet som går åt till olika utrustningar. Om man istället studerar andra miljöeffekter, såsom marknära ozon (som skadar växter och orsakar luftrörsproblem för människor) visade LCA:n att det är tillverkningen av skrovet i glasfiberarmerad plast som ger den största påverkan. Från Swerea deltog många olika experter på material, tillverkning, energilösningar, flödessimulering och miljö. Tillsammans fann de följande möjliga tekniska lösningar som på olika sätt provats, t ex med hjälp av prototyptillverkning: Byt ut dieselmotorn och minska växthuseffekten med 8 % CO 2 genom byte till bränsleceller eller med 75 % CO 2 genom byte till solceller. Dessutom ges möjlighet till tyst drift vid stiltje Byt ut glasfiberarmerad plast mot biokomposit, vilket minskar växthuseffekten med 71 % och marknära ozon med 97 % för varje kilo material Minimera behovet av luftkonditionering med hjälp av värmereflekterande ytmodifiering av rufftaket Byt material och tillverkningsprocess för kölen, vilket möjliggör geometrier med lägre strömningsmotstånd, med lägre bränsleförbrukning vid drift som följd Lär båtägarna att använda sin båt på ett miljöeffektivt sätt, t ex genom att minimera el- och dieselanvändning => SEGLA MER! 5

6 6 Foto: Lotta Hammar

7 Charlotte Bergek, Swerea IVF Energieffektiv ytbehandling Ett samarbete mellan Swerea, Linköpings universitet, Chalmers tekniska högskola och Greiff Industrimiljö AB kring energieffektiv ytbehandling visar energi- och miljömässiga fördelar med att konstruera ytbehandlingsanläggningar med bästa möjliga teknik. Swereas demonstrator för energieffektiv ytbehandling visar hur en ytbehandlingsanläggning kan se ut med bästa möjliga teknik ur energi- och miljömässig synvinkel. Genom ett samarbete mellan Swerea, Linköpings universitet, Chalmers tekniska högskola och Greiff Industrimiljö AB har alternativ för energibesparingsåtgärder tagits fram. Resultaten från en livscykelanalys (LCA) samt energikartläggning visar att: Energibesparingar på minst 20 % i förhållande till dagens anläggningar är möjliga I kombination med bättre hängning av gods kan en energibesparing på upp emot hälften, eller 45 % per kvadratmeter lackerad yta uppnås Energibesparingen minskar också miljöbelastningen med cirka hälften Alla föreslagna åtgärder betalar tillbaka sig inom fyra år. Demonstratorn kan användas för att åskådliggöra de energi- och miljömässiga fördelar som kan uppnås genom att införa energibesparingsåtgärder på befintliga ytbehandlingsanläggningar. Den visar även vinsterna med att inte snåla med energibesparande åtgärder redan vid nybyggnation. Arbete med att energieffektivisera denna typ av industrier kommer att fortsätta i samarbete med bland andra Greiff Industrimiljö AB. Energieffektiviseringar har redan blivit en uppskattad tjänst som genomförts hos flera företag. 7

8 8 Foto: Stig-Göran Nilsson, Jernkontoret

9 Fatemeh Shahbazian, Swerea KIMAB Legering av gjutgods med återvunnen vanadin För en miljömässigt hållbar produktion är det viktigt att öka återvinningen och minska mängden restprodukt. Swerea har tillsammans med Åkers Sweden AB tagit ett ekonomiskt motiverat steg i den här riktningen genom att hitta potentiella användningsområden och tillämpningar för den vanadinrika slaggen som årligen produceras i stora mängder inom svensk stålindustri. LD-processen är dominerande i världen för framställning av stål ur råjärn. Den årliga produktionen av LD-slagg i Sverige är mellan och ton. Svensk järnmalm innehåller betydande halter av vanadin (V) och LD-slaggen innehåller därför ca 2 3 % V och 0,2 % fosfor (P). Fosforinnehållet är problematiskt då det ger sämre mekaniska egenskaper hos produkten. Cirka 50 % av slaggen, den grövre fraktionen, återanvänds i masugnen, den fina fraktionen deponeras och lagras. Swerea har tillsammans med Åkers Sweden AB arbetat för att minska mängden deponerat slagg och samtidigt minska behovet av jungfruligt material med hög miljöbelastning. Detta genom att hitta potentiella användningsområden och tillämpningar för den fina fraktionen av den vanadinrika slaggen. Resultatet av att använda en semiprodukt återvunnen från LD-slagg istället för jungfrulig tillverkning av ferrovanadin undersöktes med en livscykelanalys (LCA). Flera fördelar hittades: Mindre energibehov och emissioner vid tillverkning av vissa gjutna komponenter o Ca 30 kg CO 2 per kg rent vanadin motsvarande 180 ton CO 2 på hela årsproduktionen av slagg som annars går till deponi o Ca 270 MJ eller 75 kwh per kg rent vanadin Avsättning för den återvunna LD-slaggen (vinst för både ekonomi och miljö) Minskad deponering Minskad produktion av kalksten (biprodukt vid reduktionen av slagg). Återanvändning av restprodukter som legeringselement kan bidra till att minska förbrukningen av resurser. Det återstår dock att lösa problemet med den höga fosforhalten som ger dåliga mekaniska egenskaper. Genom den breda kompetensen på Swerea och företaget kunde parterna på ett tidigt stadium bli medvetna om ett problem med återanvändningen som man inte behövde göra dyra fullskaletester för att komma fram till. 9

10 10 Sandwichhus.

11 Karin Wilson, Swerea IVF Sandwichhus energisnålt boende Hur påverkar ett hus byggt av sandwichmaterial miljön? Hur kan ett sådant hus göras mer miljövänligt? Swereas experter har undersökt detta för företaget BoxModul AB. För vanliga hus är energiåtgången för uppvärmning den dominerande miljöfaktorn i husets livscykel. Hur ser då miljöpåverkan ut för ett energieffektivt hus byggt av syntetiskt sandwichmaterial, och hur kan det förbättras? För att ta reda på detta har en livscykelanalys (LCA) utförts av Swerea och BoxModul AB. Resultaten visar att isoleringsmaterialen EPS (expanderad polystyren) och XPS (extruderad polystyren), samt plåten som används i tak och golv i sandwichkonstruktionen, har störst betydelse för klimatpåverkan. Uppvärmningen av huset under dess livslängd står också för en stor del av miljöpåverkan, men de syntetiska sandwichmaterialens isoleringsförmåga gör samtidigt att huset blir mer energieffektivt. Det innebär att energianvändningen för uppvärmning blir betydligt mindre än i ett vanligt hus. Förutom låg energianvändning under livslängden, finns det flera fördelar med ett hus uppbyggt med sandwichteknik. Det rör sig om låga underhållskostnader, ökad livslängd, bra inomhusklimat ur hälso- och fuktsynpunkt och lägre miljöförstörande påverkan vid markberedning. Alla dessa faktorer är positiva för den som använder huset. Företaget kommer att arbeta vidare med att ytterligare förbättra huset miljömässigt. 11

12 Råvaror och materialproduktion Swerea har kompetens om råvaror och materialframställning för både metaller, kompositer, plaster, keramer och textilier. Exempelvis finns projekt för att minimera CO 2 - utsläpp vid stålframställning och ta fram biobaserade kompositer. Resthantering Här jobbar Swerea både med återvinning av material, t ex från kablar och bildskärmar, men också med återtillverkning, där man använder uttjänta produkter till att göra nya och alternativa användningar av restmaterial. I fokus är satsning på återvinning från stålindustrin och gjuterier. Ekodesign, att skapa maximal nytta med minimal miljöpåverkan, kan bäst skapas genom helhetssyn kombinerad med en mängd expertkompetenser. Bilden beskriver livscykelperspektivet för en produkt, där man går igenom alla livscykelstegen i avsikt att identifiera viktiga miljöaspekter, och möjligheter att minimera miljöpåverkan. Enligt ISO-standarden för ekodesign (ISO 14006), får man inte flytta miljöproblem från en livscykelfas till en annan, såvida inte den totala miljöpåverkan drastiskt kan minskas. 12

13 Produktframställning Swerea jobbar med en mängd tillverkningsprocesser, som gjutning, formning, fogning, vävning m m för många branscher. Energianvändningen i produktion är något som har stort fokus för Swerea, inte minst för gjutning och ytbehandling. Användning Det är ofta användningen av en produkt som avgör den totala miljöpåverkan. Frågor som energianvändning, livslängd och korrosionsfrågor är Swereas spetsområden. Swerea har helikopterperspektivet som krävs för att identifiera vilka experter som kan bidra till utvecklingen i det enskilda projektet. Dessutom täcker Swereas olika kompetenser de flesta av de områden som kan komma i fråga vid utvecklingen av nya produkter och processer som kombinerar god kvalitet, miljöprestanda och lönsamhet. 13

14 14 Foto: Patrik Svedberg

15 Marie Gutegård, Swerea SWECAST Klimatsmart skyddsgas ersätter SF 6 vid magnesiumgjutning Traditionellt har gasen SF 6 (svavelhexafluorid) använts som skyddsgas vid gjutning av magnesium. Klimathotet gör det nu nödvändigt att upphöra med denna användning. Sveriges två största gjuterier, Husqvarna AB och Finnveden Gjutal AB, har övergått till gasen SO 2 och som ett resultat av detta har båda gjuterierna råkat ut för olyckor. Swereas experter fick i uppgift att hitta en alternativ skyddsgas som är säker både för miljön och människan. Då magnesium oxiderar mycket snabbt i kontakt med syre krävs att man använder en skyddsgas när man hanterar smält magnesium. Denna skyddsgas har under lång tid varit främst SF 6, som dock har nackdelen att den har stor klimatpåverkan. Nya direktiv gör nu att gjuterierna måste byta skyddsgas för att kunna fortsätta producera. I Sverige har man gått över till SO 2, som fungerar relativt bra som skyddsgas och är ett miljövänligare alternativ. Under 2010 inträffade dock två olyckor med explosioner och personskador som följd vid användandet av SO 2. För att gjuterierna ska kunna fortsätta sin produktion krävs en skyddsgas som ger en säker arbetsmiljö. Tack vare Swereas insats kunde en möjlig orsak till explosionerna identifieras. En sätt att undvika dem är att använda mer ädla stålsorter för ugnarna eftersom man märkt att beläggningarna blir mindre och inte lika reaktiva då de sitter på utrustning av bättre stålkvalitet. Företagen har nu pratat med sina leverantörer om detta. Genom att ta bort all SF 6 -användning på två gjuterier reduceras klimatpåverkan rejält motsvarande ton CO 2 per år, vilket kan jämföras med utsläppen från bilar på ett år eller varv runt jorden med flyg för en person! Vid ett akut läge vände vi oss till Swerea för att få hjälp med att lösa och förbättra denna situation. Vi fick då snabb respons och finansiering för att starta ett Swerea-projekt kring dessa frågor. Swerea tillsatte en drivande projektledning som systematiskt och tvärfunktionellt har genomlyst problematiken kring uppkomsten av reaktiv slagg och kommit fram till tänkbara orsaker för dessa förlopp. Detta har i sin tur lett till att vi har kunnat styra upp våra arbetsmetoder för att ytterligare minska risken för reaktiv slagg vid rengöring av smältdeglarna. Sören Gustafsson Finnveden Gjutal AB 15

16 16

17 Yvonne Aitomäki, Swerea SICOMP Grönare gröna väggar Swereas experter har tillsammans med företagen Vegtech, APC Composite och Amroy undersökt vilka effekter som en grön kontorsvägg en fristående växtfylld rumsavdelare har på miljön i ett kontorsrum. Resultatet, en ny grön kontorsvägg från biobaserade material, håller nu på att tillverkas. Växter på offentliga platser förbättrar människors välmående. Växterna tar upp koldioxid och flyktiga organiska ämnen och fuktar dessutom luften. I en grön kontorsvägg kombineras dessa effekter med ljudabsorption och rumsavdelning. I en livscykelanalys, LCA, jämfördes ett kontor där samma inomhuskvalitet skapas med först en grön kontorsvägg och sedan med annan utrustning (ventilation, ljudabsorberande skärm och luftfuktare). Resultaten visar att investeringen i en grön kontorsvägg är det bästa alternativet ur miljösynpunkt. Genom att byta material i väggen, från stål till biokomposit, ökar den positiva effekten av den gröna kontorsväggen ytterligare. En grön kontorsvägg med ny design i biobaserade kompositmaterial är nu en ny affärsmöjlighet för de medverkande företagen. 17

18 18

19 Stefanie Römhild, Swerea KIMAB Relining av avloppsrör i bostadshus Proline AB har i samarbete med Swerea belyst sin reliningprocess ur ett miljöperspektiv för att identifiera förbättringsmöjligheter samt se över vilka miljöbesparingar relining kan innebära då ytskikt inte behöver renoveras. Relining innebär att rören rensas och infodras istället för att bytas ut. Acetonförbrukning, val av plastmaterial samt transporter är de tre främsta parametrarna som påverkar miljön i reliningprocessen. Genom att t ex ändra tillverkningsprocessen har Proline lyckats minska acetonförbrukningen till en sextondel, vilket innebär stora miljövinster. Målet med projektet var att undersöka reliningprocessen ur ett miljöperspektiv och hitta förbättringsmöjligheter. Prolines reliningsprocess och en vidareutveckling av processen undersöktes med hjälp av en livscykelanalys (LCA). Resultatet identifierade främst tre faktorer inom tillverkningsfasen som var utslagsgivande för miljöpåverkan; acetonförbrukning, plastmaterial och transporter. Proline har nyligen infört en förbättrad process, som minskar acetonförbrukningen från ca åtta till en halv liter aceton per renoverad lägenhet, vilket resulterar i synbart minskad energiförbrukning och koldioxidutsläpp. Den totala miljöbesparingen för den utförda åtgärden är 515 MJ och 13 kg koldioxid per relinad lägenhet. Eftersom tillverkning av plastmaterial i sig är energikrävande anses utrymmet för förbättringar vara begränsat i dagsläget beträffande energi och koldioxidutsläpp med hänsyn till prestanda. Däremot har Proline tagit steget att titta på förbättringsmöjligheter ur arbetsmiljöperspektiv. Den tredje faktorn, transporter, står för ca 6 % av den totala miljöbelastningen. Här har Proline tagit ansvar genom att i största möjliga mån välja miljöbilar. Preliminära resultat från en beräkning baserad på generella antaganden indikerar att klimatpåverkan vid ett traditionellt stambyte för en lägenhet kan vara ca 4 8 ggr högre än relining beroende på livslängden hos reliningen. Livslängden antogs då vara år. Besparingarna ligger främst i att ytskikt i våtrum inte behöver renoveras och resultaten är mycket beroende av t ex omfattning av renoveringsarbetet. 19

20 20

21 Lars-Olov Nordberg, Swerea MEFOS Utvinning av metall ur stoft - lönsamt och miljövänligt Genom att utveckla en återvinningsprocess för metallinnehållande restprodukter ger man svensk industri möjligheter till en ökad lönsamhet som går hand i hand med flera miljöfördelar. Ur miljösynpunkt betyder det till exempel mindre koldioxidutsläpp, minskad energianvändning samt minskad mängd farligt avfall som deponeras. Inom gjuteriindustrin i Sverige genereras över ton restprodukter/år. En relativt stor andel är metallinnehållande restprodukter, t ex spån, slipmull och metallstoft. För att kunna nå ett hållbart samhälle är det viktigt att öka återvinningen och minska mängden restprodukter. I ett projekt som genomförts tillsammans med Åkers Sweden AB visades att genom en ökad återvinning kan man reducera behovet av jungfrulig råvara och deponier, liksom transportarbetet för hantering av råmaterial och deponering av avfall. Projektet har syftat till att kartlägga problem och möjligheter samt att öka medvetandet hos Åkers Sweden om potentialen av att minska miljöbelastning med hjälp av små eller stora förändringar. Detta har möjliggjorts genom att man bl a utfört en livscykelanalys, LCA. Den metod som använts på Åkers Sweden kan tillämpas inom all gjuteriindustri, likaväl som inom metall- och stålindustri. Smältförsök visade att metallinnehållet i stoftet var högt, ca 70 %, varför det finns ett stort värde i att smälta om det. Miljöpåverkan på omgivningen bestämdes med hjälp av laktest, där restprodukten från omsmältningen, dvs slaggen, jämfördes med stoftet som sådant innan omsmältning. Slaggen gav en mycket lägre miljöpåverkan än stoftet. En restprodukt som tidigare var klassad som farligt avfall har alltså efter omsmältning resulterat i ett materialutnyttjande i form av ren metall samt en mindre volym avfall i form av slagg, som nu dessutom klassificeras som ett icke farligt avfall. LCA-beräkningarna visar att omsmältning av stoftet istället för deponering och inköp av jungfruliga varor, skulle minska både energiförbrukningen och CO 2 -belastningen: Besparing i energi per tillverkad vals: 10 GJ eller 5,6 MWh Besparing i koldioxidekvivalenter per tillverkad vals: 1 ton CO 2. 21

22 Nu vet du vad Ekodesign är och vad Swerea gör Men vilken nytta kan du ha av Ekodesign? Med mer miljöeffektiva produkter, dvs produkter och processer där hög prestanda kombineras med minimal miljöpåverkan, blir ditt företag mer konkurrenskraftigt inte minst på sikt. ü ü ü Swerea hjälper dig att analysera dina produkters och processers miljöpåverkan genom exempelvis livscykelanalyser och energikartläggningar Swerea hjälper dig att utveckla tekniska lösningar med god miljöprestanda genom produktutveckling alternativa material och livslängdsbedömningar materialutveckling för metaller, polymerer, kompositer, textilier och keramer mer miljöeffektiva processer för tillverkning och resthantering. Swerea hjälper dig att informera om dina produkters och processers miljöprestanda genom t ex miljövarudeklarationer, energideklarationer och materialinformation. Vad tycker du är viktigt för er? Kontakta gärna oss på Swerea för en diskussion. 22

23 Hushållning med resurser har egentligen alltid varit något självklart i människans långa historia, men på 1900-talet glömde vi bort det. Mycket talar nu för att glömskan bara blev en kort parentes.

24 100% återvunnet papper Swerea IVF Box 104 SE Mölndal, Sweden +46 (0) Swerea KIMAB Box SE Stockholm, Sweden +46 (0) Swerea MEFOS Box 812 SE Luleå, Sweden +46 (0) Swerea SICOMP Box 271 SE Piteå, Sweden +46 (0) Swerea SWECAST Box 2033 SE Jönköping, Sweden +46 (0) Swerea AB Box SE Stockholm, Sweden +46 (0)