PDF Basket
Hvis vi skal nå Europas ambisiøse mål om klimanøytralitet, må vi klare å utvikle ren energi og bærekraftig transport.
Kraftige magneter som kan gjøre bevegelse om til elektrisitet (og omvendt), er viktig for begge disse punktene. Teknologi som vindturbiner og elkjøretøyer trenger de sjeldne jordartene neodym og dysprosium, som er svært effektive og effekttette.
«De er så sterke at selv en liten mengde gir deg de magnetiske egenskapene du trenger», forklarer Ana Maria Martinez, prosjektkoordinator i REEPRODUCE fra den norske forskningsorganisasjonen SINTEF. «Det betyr at du kan spare mye vekt, som er viktig blant annet i vindturbiner for å gjøre vedlikehold lettere, særlig offshore.»
Global etterspørsel etter disse mineralene forventes å øke til opptil det tolvdobbelte innen 2030. Men da gruvene hovedsakelig ligger i Brasil, Russland og særlig Kina, er Europa helt avhengig av import for å møte behovet. Derfor har EU beskrevet sjeldne jordarter som kritiske råmaterialer med høy risiko når det kommer til forsyning.
Resirkulering av kasserte produkter
EU importerer rundt 18 000 tonn med sjeldne jordarter fra Kina hvert år. Nesten ingenting av dette gjenvinnes etter bruk. Det skyldes mangel på rimelig teknologi som kan brukes til å sortere, hente ut og gjenvinne magneter med sjeldne jordarter.
«Det finnes uutnyttet potensial her. Mindre enn 1 % av magneter med sjeldne jordarter gjenvinnes i Europa, og denne gjenvinningen skjer hovedsakelig postindustrielt», sier Martinez.
For å gjøre Europa mer tilpasningsdyktig, uavhengig og bærekraftig, er det via REEPRODUCE-prosjektet blitt utviklet en komplett europeisk verdikjede for gjenvinning av magneter med sjeldne jordarter, som skal anvendes til gjenvinning av magneter med sjeldne jordarter i industriell skala.
Resirkuleringsteknologi i verdikjeden
Femten partnere fra åtte land i Europa jobbet med syv prototypesystemer og testet nyskapende teknologi i fire trinn i gjenvinningsprosessen.
Prosjektet bygget videre på tidligere EU-finansierte prosjekter slik som REE4EU, som utviklet gjenvinningsteknologi for sjeldne jordarter. Hensikten med REEPRODUCE var å videreutvikle disse prosjektene og integrere dem i forsøksskala, og på den måten bringe gjenvinning av sjeldne jordarter nærmere realiteten.
Første trinn omfattet å skille magneter med sjeldne jordarter fra vanlig avfall. Prosjektpartneren Sense2Sort-Toratecnica lagde en mobil sorteringsmaskin som bruker kameraer og kunstig intelligens til å identifisere kasserte produkter som inneholder magneter med sjeldne jordarter.
I mellomtiden utviklet den baskiske veldedige forskningsorganisasjonen Ceit et robotsystem som kan ta disse produktene forsiktig fra hverandre for å hente ut magnetene, for eksempel i hjul på elsparkesykler.
Flere prosjektpartnere samarbeidet om å lage et demonstrasjonsanlegg som kan gjenvinne opptil 70 tonn per år med sjeldne jordoksider fra en blanding av kasserte magneter.
I siste trinn samarbeidet SINTEF med partnere om et elektrolyseanlegg som kan omgjøre blandingen av sjeldne jordoksider til legeringer av sjeldne jordarter som kan brukes til å lage nye magneter. «Det er dette som er flaskehalsen i den europeiske verdikjeden», sier Martinez.
Bærekraftig, konkurransedyktig og tilpasningsdyktig produksjon
I tillegg til å vise at det er teknisk mulig, ønsker REEPRODUCE også å bygge et gjennomførbart beslutningsgrunnlag for gjenvinning av magneter med sjeldne jordarter.
Det trengs store investeringer for å gjenvinne magneter med sjeldne jordarter i stor skala. «Vi må hente ut så mange magneter som mulig fra kasserte produkter», legger Martinez til. «Vi har beregnet at et gjenvinningsanlegg må hente ut minst 1000 tonn med magneter med sjeldne jordarter i året for å være økonomisk levedyktig. Deretter må alle de magnetene, med ulik sammensetning, raffineres og gjøres om til nye magneter, og alt dette må gjøres på en måte som er økonomisk og miljømessig bærekraftig.»
REEPRODUCE har et halvt år igjen, og tar sikte på å vise gjennom forskningsdemonstrasjonene at gjenvunne sjeldne jordarter kan produseres 25 % billigere enn importerte materialer med betydelig redusert miljømessig og sosial påvirkning.
Dette vil styrke EUs sirkulærøkonomi, styrke skiftet mot klimanøytralitet og gjøre Europa mer uavhengig ved å redusere avhengigheten av å få kritiske råmaterialer levert fra utenlandske leverandører.
«Dette er en svært komplisert verdikjede», bemerker Martinez. «Men det finnes også økonomiske og sikkerhetsmessige risikoer ved ikke å ha en pålitelig og tilpasningsdyktig verdikjede i Europa.»