Medlemsblad för Svenska elektro- och dataingenjörers riksförening nr 1 /januari /2010 Detta nummer av Elteknik distribueras endast elektroniskt innehåll 1 Återblick framåtblick 2 IMC Final 2009 3 Elektronikåtervinning workshop på Chalmers, 24 nov 2009 5 SER Mentorprogram Efter examen med ett Kina-år i bagaget K A R L E R I K S I N L E DA R E Återblick framåtblick Varje årsskifte ger anledning till eftertanke. Gjorde vi det vi tänkte göra under året som gick, det viktiga och prioriterade vi bort onödiga måsten? En samvetsfråga för var och en! Vi har haft spännande föredrag i teknikens framkant: den nya mobila bredbandstekniken (populärt kallad 4g ), framtidens datordisplay i glasögonform (Penny interactive glasses) samt det senaste inom kärnkraftstekniken. Dessa föredrag i Stockholm drog stor och intresserad publik. I Göteborg medverkade vi vid det välbesökta seminariet Den rena elbilen och vid en workshop på Chalmers fick vi en demonstration av teknik för elektronikåtervinning. Citat från en deltagare: Detta är en återstart för SER! SER stod som värd när EURELs Executive Committee (ExCo) höll sitt möte i Stockholm i juni. SER har bidragit med synpunkter på förslaget till ny IT-strategi för EU som var ute på remiss. Vi har också prioriterat att satsa på ungdomen genom resestipendier till mikroelektronikseminariet i München, Young Engineers Seminar i Bryssel samt deltagande i International Management Cup, alla arrangemang inom EUREL. Under hösten började våra teknologmedlemmar vid KTH och Chalmers planera 2010 års mentorprogram som startar nu i februari. Vi har också synts på ELarm, arbetsmarknadsmässan för Elektro vid KTH. Nu fortsätter vi våra satsningar: bl. a. med ett program som tagits fram av arbetsgruppen SER framtiden. Det innebär att vi ska engagera studenter och yngre ingenjörer i flera SER-aktiviteter. Vår närvaro i Sydsverige kommer också att stärkas. Detta kommer ni att se i Elteknik och på www.ser.se. Kalendern Möten Tisd 16 febr, styrelsemöte Tisd 9 mars, styrelsemöte Tisd 20 april, årsmöte Aktiviteter i februar startar mentorprogramen på KTH och CTH Preliminärt Våren 2010: Spårtaxi Uppsala Visualisering Stockholm Idéer 2010 Modern TV-teknik 2010 Framtidens elkraftöverföring, Göteborg Vi ser fram emot att du hör av dig med synpunkter och förslag på intressanta föredrag, studiebesök eller andra aktiviteter. Mejla eller ring! På tal om återstart: en särskild hälsning till Jan-Åke Jonsson, nu väntar vi bara på El-Saaben! God fortsättning på SER-året! Karl Erik Olofsson ordförande, keo@ser.se mejla ser@ser.se Erbjudandet gäller mars ut. Gratis provprenumeration på Computer Sweden och TechWorld under två månader. SER 106 12 Stockholm tel: 08-796 66 44 ser@ser.se Besök oss på: www.ser.se Ansvarig utgivare: Karl Erik Olofsson Redaktör: Susanne Gester
2 IMC Final 2009 Jaafar al Zubaidi och jag, Johannes Nordkvist, skulle försvara Sverige i IMC 2009-finalen i Venedig. Finalen, i slutet av september, påbörjades redan en timme efter att vi anlänt, så vi hann endast snabbhälsa på våra motståndarlag. En del hade deltagit i liknande tävlingar tidigare och ett lag hade deltagit i samma tävling året före. Efter en introduktion om vad EUREL jobbar med så höll tävlingsledaren Joachim Fischer ett seminarium om bland annat företagskriser, som var aktuella just då. I IMC (International Mangement Cup) tävlar studenter i lag med att driva ett imaginärt företag så framgångsrikt som möjligt. Initiativet till IMC har tagits av EUREL. Initialt webbaserat med 32 lag i Europa, final i Venedig med sex lag. Det kan vara värt att på några rader förklara hur tävlingen gick till rent praktiskt. Tävlingen bestod av fem omgångar. Varje omgång motsvarar ett år i en simulerad marknad. Det man gör är att man i egenskap av en styrelse i ett företag som tillverkar kopiatorer tar beslut som berör marknadsföring, utveckling, försäljning och produktion. Det man vill uppnå är att stärka sin position på marknaden och därmed sin aktiekurs. Alla startar med samma förutsättningar. Varje omgång kommer med nya förutsättningar. Man kan till exempel tillverka nya produkter, exploatera nya marknader eller så har förhållandena helt enkelt förändrats generellt. Den som har högst aktiekurs mot slutet av varje omgång leder. Jaafar al Zubaidi och Johannes Nordkvist vid prisutdelningen i Venedig. När tävlingen väl var igång var det ett högt tempo från första början. På två timmar skulle vi gå igenom några sidor med nya förutsättningar för den berörda omgången, analysera föregående omgångs resultat och ta fram nya beslut. Detta kunde lätt bli stressigt då vi under sommaren haft en vecka på oss för varje beslut. Vi bibehöll dock lugnet och gjorde vårt bästa. På grund av en oskyldig men stor tabbe hamnade vi lite efter när besluten för omgång två skickats in. Vi återhämtade oss dock från detta delvis men utgången av sista omgången var att vi gick i konkurs. Ett lag från Tyskland gick också i konkurs. Det vinnande laget var det som deltagit året före vilket upprörde en del. Vi kom på placering fem av sex. Ceremonin var något av det mest häpnadsväckande jag varit med om. Från att ha suttit i en föråldrad datorsal i tre dagar bytte vi miljö till det förmodligen dyraste hotellet i Venedig och träffade där representanter från EUREL, som vi inte träffat tidigare. En sagolik buffé följde därpå. Det var som om alla glömde att de inte vunnit tävlingen. Alla deltagare belönades med 100 EUR vardera, vinnarna med 300 EUR. För att försöka sammanfatta intrycket kan jag väl säga att det har givit ett bredare perspektiv på hur industrin ser ut ovanifrån. Vi fick nämligen i kombination med tävlingen information om hur det går till i industrin i verkligheten. Det var också intressant att lära känna de övriga deltagarna och se att oavsett bakgrund så är vi ändå alla ganska lika i slutändan. Det här är en upplevelse jag kommer att hålla kärt i mitt minne i bra många år framöver och jag kan verkligen rekommendera andra att också delta. Johannes Nordkvist informationsteknik KTH-Kista, nordkv@kth.se Jaafar al Zubaidi elektroteknik KTH, jaafara@kth.se
3 Elektronikåtervinning workshop på Chalmers, 24 nov 2009 Den snabba elektronikutvecklingen ger ökade mängder avfallsoch rest produkter. Återvinning är en växande bransch och kan bli en av de största industrierna i framtiden! Christian Ekberg Christian Ekberg och Kristian Larsson från Industriell Materialåtervinning vid Chalmers berättade om återvinning av elektronikprodukter. De bjöd också på en spännande och å skåd - lig demonstration av hur det går till att extrahera metaller. Det lönar sig att återvinna metaller. Genom att återvinna metaller ur skrot i stället för att framställa nytt från råmaterial (malmbrytning t.ex.) sparar man energi, det blir mindre utsläpp i luft och vatten, minskat avfall och mindre skador på miljön. Energibesparingen genom att återvinna material jämfört med att skaffa fram nya råvaror är t.ex. för stål 62 74 % och för aluminium 95 %. Christian Ekberg är sedan 2007 innehavare av Stenas professur i Industriell Materialåtervinning vid Chalmers och Kristian Larsson är doktorand och forskar bl. a. på återvinning av batterier. Metallskrot finns i form av järnmetaller (gjutjärn, smidesjärn, kolstål och legeringsstål) och ickejärn metaller (aluminium, koppar, tenn, bly, krom, nickel, molybden, magnesium, zink, guld, silver, platinametaller och kadmium). I elektronik- och elskrot (t. ex. datorer, hemelektronik, batterier och vitvaror) förekommer t. ex. aluminium, koppar, tenn, bly, krom, nickel, molybden, guld, silver och platinametaller. För att kunna ta tillvara metallerna ur skrotet behöver de olika metallerna separeras. Det finns tre metoder att separera metaller från varandra och från andra material: sortering, sönderslagning (eller krossning) samt bränning. Sortering är den effektivaste separationsmetoden. Att sortera de olika metallerna underlättar direkt transport till anläggningar (som smältverk) för återanvändning vid framställning av ny material. Sönderslagning eller krossning används då skrotet är för sammansatt för att kunna sorteras direkt, t. ex. bilar och kylskåp. Dessa hanteras vanligtvis i fragmenteringsanläggningar. Efter att de sönderdelats genomgår de separation med andra metoder, t.ex. med magneter eller genom s.k. flotation. Bränning används då metallblandningen i skrotet inte är så omfattande, utan snarare en fråga om en kombination av metaller och andra ämnen som kan brännas, t. ex. plaster. Exempel på detta är blybatterier och kretskort med stor mängd koppar. Sådant skrot hanteras i smältugnar där de brännbara ämnena förbränns och metallkomponenterna kan återvinnas ibland med ren obearbetad metall. Olika metoder används för att sortera fragmenterat Kristian Larsson material. En vanlig metod är induktiv sortering, dvs. att med magnetfält separera järnmetaller från icke-järnmetaller. Även röntgensortering och färgsortering används där materialets genomsläpplighet för röntgenstrålar respektive färgegenskaper utnyttjas för att särskilja olika metaller och ämnen.
4 Waste from scrap Conveyour Ferrous Plastic, waste, copper wire, stainless steel Magnet-rotor 3000 rpm Creates a rotating magnetic field Mixed metals Alumin, Copper, Zink etc Figuren till vänster visar en typisk fragmenteringsanläggning för induktiv sortering av magnetiskt material från andra material. Det är den s.k. virvelströmmen ( eddie current ) som uppstår då en magnet roterar som gör att magnetiska material (dvs. järnhaltiga) avskiljs från övriga ämnen. Av dessa frånskiljs plaster och lättare material från tyngre icke magnetiska metaller genom rotationskraften. Återvinning av aluminiumskrot sker genom en process där materialet först strimlas, därefter avlägsnas ev. lack eller ytbehandling genom att het luft (500 ºC) blåses in genom strimlorna, varpå strimlorna smälts ned i en ugn vid 750 ºC och slutligen gjuts smältan i en gjutform och kyls av till ett rent metallstycke. Blyskrot återvinns genom smältning och elektrorening som slutligen ger rent bly. Kretskort återvinns genom partiell demontering för hand för att avlägsna större komponenter och farliga ämnen. Sedan går kortet till kopparsmältning om det innehåller mycket koppar. Annars går kortet till söndermalning för att minska partikelstorleken, varefter fragmenten separeras i sina olika beståndsdelar. Waste is what is left when imagination fails. Christian Ekberg, 2007. Ädelmetaller finns i t.ex. katalysatorer, elektronik och legeringar. Separation sker genom pyrolys eller hydrolys (eller en kombination av dessa). Återvinning av batterier Kristian Larsson driver ett projekt för återvinning av NiMH-batterier (till elhybridfordon). Målet är dels att återvinna metallinnehållet dels att utveckla metoderna för vätskeextraktion i återvinningsprocesser. Fokus ligger på miljömässiga och ekonomiska aspekter för att förbättra processerna. Projektet arbetar med att n karaktärisera använda NiMH-batterier från elhybridfordon (HEV) n bestämma upplösnings- och extraktionsmetoder för alla ingående metaller, Ni, Co, Ln (lantanider), m. fl. n utveckla en ny process och förbättra existerande processer för NiMH-återvinning Mängden NiMH-batterier växer med antalet nya elhybridfordon. T.ex. finns det idag ca 1,5 miljoner sålda Toyota Prius och Toyotas produktionsplan är ca 1 miljon elhybridbilar per år från 2010. Varje batteripaket innehåller ca 15 kg elektrodmaterial, varav 9 kg nickel, dvs. det blir ca 10 000 ton nickel att återvinna per år enbart från Prius elhybridfordon.
Batteriernas katoder består av nickelhydroxid, med tillsats av främst kobolt samt zink och yttrium. Anoderna är sammansatta av en mischmetall av lantanider (La, Ce, Pr, Nd) och nickel med substitutioner av Co, Mn, Al. En selektiv nedmontering av dessa NiMH-batterier resulterar i tre viktiga nickelfraktioner: nickel-mischmetall-legering ur anoden, nickelhydroxid ur katoden samt nickel ur stödmaterialet för katoden. Återvinningsprocessen underlättas genom att separera dessa delar eftersom materialen skiljer sig kraftigt åt. SER MENTOR PROGRAM 3 Tredje omgången börjar på KTH nu i februari. Det finns fortfarande möjlighet att anmäla sig som mentor eller adept. Mer info finns på www.ser.se under fliken Mentorprogram. Är du intresserad, mejla snarast till ser@ser.se. Även på Chalmers kommer nu ett liknande mentorprogram i SERs regi att startas upp denna månad. 5 Extraktion av metallerna sker genom en fördelning av ämnet mellan två vätskefaser som inte blandar sig: en vattenfas och en organisk fas samt ett extraktionsreagens. Extraktionsreagenset tillsätts och binder till olika ämnen i lösningen olika väl. Oladdade komplex går över i organiska fasen och därmed kan en separation av olika ämnen uppnås. Man får mycket god kontroll genom att fördelningen mellan faserna kan styras med olika medel, exempelvis ph-värdet och temperaturen. Återvinning av litiumjonbatterier till elhybridfordon är nästa projekt som startas nu. Li-jonbatterier produceras i allt ökande volymer, fortsatt forskning inom området är viktig för att möta den kommande utvecklingen av Li-jonbatterier. Projektet följer en plan liknande den för återvinningen av NiMH-batterier. Som avslutning gjorde Kristian Larsson en intressant och lärorik demonstration av hur det går till att extrahera metaller. Demonstrationen av vätske-vätskeextraktion gjordes med en s.k. mixer-settler för separation av nickel och kobolt med hjälp av extraktionsreagenset Cyanex 272. Demonstrationen visade praktiskt och i full skala vätske-vätskeextraktion för metallseparation. Laboratorieanläggningen som byggts för detta kan reproduceras i industriell skala. En utförligare rapport kommer på www.ser.se under Rapporter. Efter examen med ett Kina-år i bagaget Vad blir man efter en civilingenjörs examen i elektroteknik med elkrafts inriktning och ett utbytesår i Kina? Varför inte driftanalytiker och vakthavande ingenjör på Svenska Kraftnät! Sara Lundvall Jag heter Sara Lundvall och blev medlem i SER under 2009. Samma år blev jag invald i valberedningen. Första gången jag kom i kontakt med SER var under min tid som sektionsordförande för Elektrosektionen vid KTH då vi diskuterade ett möjligt utbyte mellan sektionen och SER. Kontakten var för min del kortvarig eftersom jag bara två veckor efter att jag klivit av som ordförande åkte till Peking i Kina på ett utbytesår.
6 Som första officiella utbytesstudent på grundutbildningsnivå vid Beijing University hade jag ett mycket intressant och spännande år framför mig. En termin läste jag enbart kinesiska och trodde, på fullaste allvar, att jag efter det skulle klara av att läsa tekniska ämnen på kinesiska. Min teori om att det bara skulle vara lite formler och matte visade sig snart vara något naiv. Att tillgodogöra sig elektronik och elektroakustik på ett så främmande språk som kinesiska var mer än svårt, det var omöjligt. Trots alla mina otroligt hjälpsamma klasskamrater var språkbarriären för stor. Att däremot vistas i en helkinesisk miljö där lärare, kurslitteratur och alla klasskamrater enbart pratar kinesiska var fantastiskt för min språkutveckling. Så trots att jag åkte från Kina utan några tekniska poäng var året otroligt givande och jag har aldrig ångrat det. Jag har fortfarande en längtan om att återvända till Kina på något annat sätt än att enbart vara turist. Att åka dit direkt efter examen utan arbetslivserfarenhet var aldrig något alternativ. Idag arbetar jag på Svenska Kraftnät och gör beräkningar på det svenska stamnätet för el samt arbetar i det nationella kontrollrummet. Jag är övertygad om att jag i en framtid kommer ha nytta av både min erfarenhet från Kina samt min kunskap om elöverföring för att hjälpa ett land som är i skriande behov av rena energikällor och effektiva transmissionslösningar. Jag hoppas vi ses framöver på något seminarium och på årsmötet. Sara Lundvall ledamot i SER valnämnd, sara.lundvall@svk.se S L U T