Critical raw materials for the EU Analys av tillgång och efterfrågan på 32 metaller/metallgrupper och 9 övriga råmaterial På listan Utanför listan Antimon (Sb) Litium (Li) Beryllium (Be) Nickel (Ni) Gallium (Ga) Vanadin (V) Germanium (Ge) Molybden (Mo) Indium (In) Uran (U) Kobolt (Co) Torium (Th) Magnesium (Mg).. Niob, tantal (Nb, Ta) PGM (Pt, Pd, Ir, Rh, Ru) REE (La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy ; Y) Wolfram (W) Flusspat, fluorit (CaF 2 ) Grafit (C)
Var behövs de strategiska metallerna? o Ca 40 olika råmaterial behövs för att göra en mobiltelefon, bl a litium, tantal, kobolt, antimon o En dator innehåller ca 60 olika råmaterial, bl a REE o En hybridbil innehåller flera kilo REE (i batterier, i elmotorn, i avgasreningssystemet) o Metallhydridbatterier baseras på flera metaller, bl a REE, litium, jämte nickel o Permanentmagneter (t.ex. i vindkraftverk) baseras på bl.a. REE o Avgasreningssystem baseras på PGM - Brytningen av många nödvändiga metaller sker endast i ett fåtal länder - Råvaror med hög halt är ovanliga
Var finns de strategiska metallerna?
Vart tar alla strategiska metaller vägen?
Vilka råvaror finns för strategiska metallerna? o Nya malmer o Gamla restprodukter från malmbrytning o Produkter i samhällets kretslopp (= restprodukter, avfall) o?
Slutsatser - frågor o Världen behöver metaller - nya strategiska metaller o Finns potentiella råvaror för dessa metaller? o Finns försvarbar teknik för utvinning av dessa metaller? o Är detta ett forskningsområde av strategisk betydelse? Innovativ råvaruteknik - av intresse för SSF?
Vad är en råvara - en restprodukt - ett avfall? Råvara: Objekt eller material för vidare bearbetning Restprodukt: Material som inte avsiktligt framställs i en produktionsprocess och som kan vara, eller inte vara, ett avfall? Biprodukt: Restprodukt som inte är ett avfall Huvudprodukt: Produkt som man avsiktligt framställer eller avser att framställa Avfall: Restprodukt eller annat som bedömts sakna värde och därför har kasserats
Avfall och restprodukter blir råvaror? Elektronikskrot - datorer, mobiltelefoner etc Batterier Bildskärmar, lysrör Slagger Utfällningsprodukter; från betbad mm Gruvavfall, malmrester Processad oljeskiffer Förbränningsaskor Slam från reningsverk (?) Förorenad jord (?) Vägdamm (?) Sediment, inklusive förstenade (= skiffer) Övrigt?
Avfall och restprodukter blir råvaror?
Avfall och restprodukter blir råvaror?
Avfall och restprodukter blir råvaror?
Avfall och restprodukter blir råvaror?
Avfall och restprodukter blir råvaror?
Avfall och restprodukter blir råvaror? Metaller i Kvarntorpshögen >4 000 ton U (max 12 000 ton?) >2 500 ton Cr >5 000 ton Cu (max 10 000 ton?) >4 000 ton Mo (max 10 000 ton?) >4 000 ton Ni (max 8 000 ton?) >7 500 ton Zn (max 15 000 ton?) >4 000 ton REE >10 000 ton V (max 25 000 ton?) >0,2 ton Au >0,5 ton PGM Exakta mängderna ej kända
Avfall och restprodukter blir råvaror?
Avfall och restprodukter blir råvaror?
Metaller i alunskiffer Låghaltiga naturprodukter Storsjön Ranstad Degerhamn Världen Al % 6,3 6,6 7,0 Fe 3,4 6,0 5,3 2,0 Ti 0,39 0,35 0,2 S 4,4 7,8 5,9 0,2 C(org) 14,2 15,5 3,2 Cr g/ton 112 320 100 Cu 138 110 170 70 Mo 460 340 96 10 Ni 440 200 100 50 V 1600 750 440 150 Zn 270 130 240 <300 U 245 300 73 8 REE 410
Avfall och restprodukter blir råvaror? Avfall är kvar när fantasin tar slut! (Competence Centre Recycling, CTH)
Avfall och restprodukter blir råvaror?
När är det lönsamt? Om värdet av den eftersökta metallen överstiger ca 1 kr per kg avfall/restprodukt finns sannolikt möjligheter att utveckla en process som ger total lönsamhet Kostnader: Frakt, transporter Anläggningar Krossning, malning Lakning; kemikalier Upphettning (smältning) Separation, isolering Koncentratframställning Restprodukthantering, utsläppskontroll etc Deponerinmg av kvarvarande material?
När är det lönsamt? Om värdet av den eftersökta metallen överstiger ca 1 kr per kg avfall/restprodukt finns möjligheter att utveckla en process som ger total lönsamhet. Prisnivåer, ex: 100-tals kr per kg 1000-tals kr per kg 10 000-tals kr per kg 100 000-tals kr per kg - REE, Ni, Co - Ag - Ru - Au, PGM
Vad är innovativ råvaruteknik? En teknik som medger separation och isolering av en enskild metall som föreligger i låg halt, antingen i diskret form eller jämt fördelad i en matris tillsammans med andra metaller Exempel på teknik som knappast är innovativ är: Uppskalning av etablerad teknik Öppnande av nya gruvor Skrotsortering...
Vad är innovativ råvaruteknik? En teknik som medger separation och isolering av en enskild metall som föreligger i låg halt, antingen i diskret form eller jämt fördelad i en matris tillsammans med andra metaller Övriga krav: o En strategi och total hantering som minimerar genereringen av nya restprodukter o En totalprocess som är ekonomiskt försvarbar, för utföraren såväl som för samhället
Uppgifter för diskussion i grupp 1 Bekräfta områdets strategiska betydelse - en förutsättning och utgångspunkt 2 Bekräfta identifieringen av strategiska metaller - vilka bör prioriterade, finns försummade metaller? 3 Vilka är de potentiella råvarorna - kända och nya; ge exempel. Finns nya och försummade potentiella råvaror bland samhällets restprodukter? 4 Synpunkter på skiffrar och sediment som metallråvaror? 5 Identifiering av möjliga processer med förutsättning att bli innovativa - vilka enhetsoperationer, vilka kunskapsluckor, ny teknik? 6 Vilka konkreta forskningsbehov föreligger; ge exempel
Uppgifter för diskussion i grupp 7 Vilken nationell kompetens finns - vilka grupper och forskningsmiljöer finns vid universiteten och vid företag och institut med relevant forskning? 8 Vilken forskning med relevans för temat innovativ råvaruteknik pågår i landet; finns ledande nationella och/eller internationella forskargrupper? 9 Hur skall ett forskningsprogram mot temat innovativ råvaruteknik utformas - sammanhållet program, enskilda projekt, storprojekt med nätverk, samarbete med företag etc? 10Vilka andra program finns med likartad inriktning (Mistra - ja; andra stiftelser, råd, EU?) 11 Övriga synpunkter (t.ex. krav på hållbarhet, ekonomi)
Kompetenskartläggning Forskargrupper som är verksamma inom området innovativ råvaruteknik ombeds inkomma med en redovisning över gruppens forskningsinriktning, kompetens och produktion: 1 Forskargruppen Kort beskrivning av forskargruppen - organisatorisk tillhörighet, övergripande mål (max ca 0,5 A4) 2 Personal Summering av personalstyrkan - personer av olika kategorier; CV för forskarna (enligt VR:s instruktion)
Kompetenskartläggning 3 Forskningsprogram Kort sammanfattning av forskningsprogrammet - mål, verksamhet, kompetensområden, resurser; relevansen för temat innovativ råvaruteknik (max 2 A4) 4 Samverkan Lista över samarbetsparter med verksamhet mot temat innovativ råvaruteknik 5 Examination Examina i forskarutbildningen (dr, lic) fr o m 2004 (= 8 år)
Kompetenskartläggning 6 Produktion Vetenskaplig produktion från gruppen, i huvudsak enligt VR:s instruktion, fr o m 2004 (= 8 år) 7 Övrigt Övrig relevant information