Vi befinner oss i en brytningstid där vi drastiskt omprövar hur vi använder material. Omställningen kräver att vi rör oss mot en betydligt mer effektiv användning av planetens resurser. För att säkerställa att våra lösningar är genuint hållbara finns flera parametrar att ta i beaktan. Vad behöver materialet klara av? Och hur länge behöver det hålla?
Att mänskligheten står inför en prövning har knappast undgått någon. Havsnivåerna stiger, temperaturerna når nya rekordnivåer och ekosystemen rubbas. Samtidigt ökar oron i omvärlden, med konflikter som kryper allt närmare husknuten. Förändring är nödvändig och pågår redan.
Ny lagstiftning för att vända klimatutvecklingen införs med tätare intervaller, storskaliga initiativ som Net Zero Industry lanseras, samtidigt som vi satsar på nya energikällor och ett funktionsdugligt försvar. Det är en omställning i enorm skala som svensk och europeisk industri står inför. Gemensamt för allt detta är behovet av hållbara och funktionsdugliga material, samt en flexibel och snabb infrastruktur för att implementera dem.
– Energiomställningen, totalförsvaret och hållbarhetsfrågan dominerar definitivt samtalen just nu, och de är tätt sammanvävda, bekräftar Rikard Norling, marknadschef inom material och produktion på RISE.
En energisektor i förändring
Rikard jobbar med driftbeständiga material, en viktig aspekt i materialomställningen.
– Efterfrågan på grön energi och arbetet för att säkerställa att vi har en kontinuerlig energiförsörjning har lett till en transformation av hela energisystemet. Kärnkraft är ju knappast något nytt, men vi ser ett helt annat fokus på frågan nu än tidigare. Samtidigt pågår ett arbete för att utöka andelen vind-, sol- och vågkraft. Gemensamt för alla dessa energislag är belyser materialfrågan, berättar Rikard och fortsätter:
– Sol- och vindkraft har fluktuerande produktionsförhållanden, vilket utsätter material för större påfrestningar i baskraftanläggningar byggda för konstant energiproduktion. Vågkraft tampas i sin tur med hållfasthets- och korrosionsproblem. Och inom kärnkraften ser vi idag nya tekniker och processer som ställer andra krav på materialen. I befintlig kärnkraft är det primärt livslängden på materialen som diskuteras, så att anläggningarna kan drivas på ett säkert sätt under många år till.
Energisektorn har alltså ett stort intresse av såväl hållbara som beständiga material. För det räcker inte att de är miljömässigt hållbara, de måste även vara tåliga nog att klara de prövande förhållanden de ställs inför, och ha en livslängd anpassad efter deras specifika användningsområde.
– Detta jobbar vi mycket med på RISE. Vi har både standardiserad provning och kundanpassad provning, där vi till exempel sätter upp en testrigg som efterliknar verkliga driftförhållanden, fast i accelererad form. Vi jobbar med alla typer av material, från olika plaster till metalliska material, såsom rostfritt stål, mässingslegeringar eller aluminium. Att hitta rätt beständighet är alltid en avvägning beroende av applikation. Det vi vill åt är produkter med lågt klimatavtryck som håller så länge som det är nödvändigt. Om produkten har omotiverat hög beständighet blir den ofta onödigt dyr att tillverka. Om den har för låg beständighet behöver den bytas ofta, vilket medför ett resursslöseri. Det får i sin tur negativa konsekvenser för klimatet. En svår balansgång, säger Rikard.
Hållbara lösningar för kris och krig
När det kommer till totalförsvaret är materialegenskaper och beständighet också av stor vikt, liksom förmågan att ta fram komponenter snabbt och flexibelt.
– En del vi gör inom totalförsvaret är att titta på hur man snabbt kan få fram reservdelar under förhållanden med begränsade leveransmöjligheter. Där kikar vi bland annat på additiv tillverkning, populärt kallat 3D-printning. Då är det en lite annan approach: man har en produkt i drift som har fungerat bra, men som akut behöver kunna ersättas. Med hjälp av additiv tillverkning går det att få fram komponenter med kort varsel, men ibland är komponenternas egenskaper annorlunda. Materialen som används kan till namnet verka liknande, men när man producerar dem på ett nytt sätt får de andra egenskaper. Vi jobbar mycket med att utvärdera vilka processparametrar som behövs inom additiv tillverkning för att få önskvärda egenskaper gällande driftbeständighet, berättar Rikard.
Ökat behov av reglering
När grönt, snabbt och smidigt är av så stor vikt, för att inte nämna produktionskostnad, finns det då en risk att beständighet hamnar i skymundan, eller glöms bort av rena farten? Regleras beständighet i lagtexter på samma sätt som exempelvis koldioxidutsläpp?
– Lagstiftningen, i form av tvingande standarder, tittar inte självklart på materialegenskaper och driftbeständighet. Det finns tydliga exempel där det borde läggas större vikt vid frågan, såsom i dricksvattendirektivet. Risken är annars att man på sikt får en problematik med resiliensen i vattenförsörjningen och ökad risk för kostsamma vattenskador. RISE är aktiva även där, genom att i olika grupperingar vara delaktiga i policyarbete och framtagning av nya standarder, säger Rikard.
Behöver du hjälp?
Genom vår expertis, våra test- och demonstrationsanläggningar, och innovationsnätverk är RISE verksamma inom hela värdekedjan för hållbar produktion och materialomställning. Vi har experter inom cirkulär omställning för en mer hållbar ekonomi, processer och system för kvalitativ återvinning och återanvändning, framtida materialproduktion samt spårbara, driftbeständiga och kvalitetssäkrade cirkulära material.
Kontakta oss för en dialog utifrån ditt företags behov och problematik. Tillsammans kan vi säkerställa att dina material klarar sig i en verklig miljö.
