Spännande utmaningar inom materialteknik

Material är grundläggande för det moderna samhället och finns inom alla områden, på alla nivåer. I den stora omställningen mot ett mer hållbart samhälle ingår bland annat nya råvarukällor för stål, som järnsvamp och mera skrot. Det innebär i sin tur förändrade processer som behöver utvecklas vidare, samt stora satsningar på både forskning och innovation.

Att säkerställa en hållbar och motståndskraftig metall- och mineralförsörjning för den samhälleliga omställningen är avgörande.
– Inom hela industrin pågår omställningen i stabil takt. HYBRIT-projektet där en fossilfri tillverkning av järnsvamp ger ny råvara för ståltillverkning är förstås välkänt, liknande projekt pågår runt om i Europa och på andra håll i världen, berättar Gert Nilson, teknisk direktör på den svenska järn- och stålindustrins branschorganisation Jernkontoret.
En annan råvara som kommer att bli allt viktigare är järn- och stålskrot. Skrot är en attraktiv råvara eftersom det ger möjlighet till närmast utsläppsfri tillverkning av stål.
– Tillgången på skrot släpar dock efter 35–40 år, vilket innebär att skrotet vi får nu speglar tillverkningen för cirka 40 år sedan. En stor källa till skrot inom det närmaste decenniet kommer att vara Kina. Deras stora industriboom kom med 2000-talet. Det innebär att skrottillgången kommer att öka.

Nya råvaror förändrar processer
I samband med att nya råvaror börjar användas i större utsträckning behöver tillverkningsprocesser anpassas och i vissa delar förändras.
– Det medför nya materialtekniska utmaningar. Ett exempel är att det alltid blir en viss sammanblandning av olika sorters skrot. Ju mer skrot som används, desto större blir halterna av orenheter, som koppar, i tillverkningsprocessen. Dessa måste hanteras.
Omvärldsläget är också en bidragande orsak till att materialbranschen står inför stora förändringar.
– Tillgång på material har blivit en strategisk fråga. Med nuvarande globala spänningar och ökande regionalisering innebär det att det blir viktigare att kunna försörja sig lokalt eller i varje fall från ”vänner”. I de fall det inte går kan det bli nödvändigt att utveckla material som klarar sig utan just de råvarorna, och det kan förstås bli riktigt utmanande.

Stora materialtekniska satsningar
För att möta de nya utmaningarna på alla nivåer krävs avancerad forskning. För Sveriges del är det mycket positivt att det pågår många satsningar på materialteknik inom forskning och innovation. Det kommer att stärka Sveriges konkurrenskraft framöver.
– Att materialteknik är avgörande för den pågående omställningen, liksom för Sveriges konkurrenskraft, visas av att ett av de sex prioriterade områden som regeringen pekade ut i sin forskningsproposition är material- och produktionsteknik.
Inom den stora satsningen Impact Innovation pågår också programmet ”Swedish Metals & Minerals”, som ska säkra tillgången på metaller och mineral och samtidigt minska det planetära avtrycket av utvinning och produktion. Metaller och mineral som utvinns eller återvinns ska generera så mycket användbar funktion och så lite avfall som möjligt.
– Ett tredje exempel är forskningsprogrammet WISE, som Knut och Alice Wallenbergs stiftelse initierat och finansierar. Det är ett grundforskningsprogram med syfte att hitta materiallösningar för omställningen. De två programmen ger vad man i industrin kallar ”en obruten pipeline” från grundforskning till innovation, alltså en väldigt stark kombination för svensk konkurrenskraft, förklarar Gert Nilson.

Spännande möjligheter framöver
En vanlig fråga i omställningen mot hållbarhet är om materialen kommer att räcka till.
– Det är naturligtvis en utmaning. Från vår sida kan vi bidra genom att ta fram mera avancerade material som innebär att mindre mängder material behövs för olika tillämpningar. Att produkter håller längre och kan återvinnas efteråt är två faktorer som också bidrar till att materialen kommer att räcka.
Gert Nilson avslutar med att konstatera att det vi ser nu är något ganska unikt, men samtidigt väldigt talande.
– Att både näringslivet och staten satsar mycket på materialteknik och drar åt samma håll är ovanligt. Det skapar en hävstångseffekt på både forskning och innovation som blir spännande att följa, och en stor möjlighet för alla unga som vill vara en del av det. För faktum är att den kanske största frågan just nu är om vi klarar att göra allt vi vill, svensk materialforskning har nästan lite växtvärk just nu.