Föreläsning 6: Miljöperspektiv på metalliska material Flashcards
(10 cards)
Fråga 1: Vilka är de två huvudkategorierna för metallmaterials hållbarhet och vad innebär de?
Svar: De två huvudkategorierna är direkt hållbarhet och indirekt hållbarhet. Indirekt hållbarhet handlar om att minska miljöpåverkan från syntes och tillverkning av metaller och legeringar, som exempelvis utsläpp av kol, energianvändning och avfall. Direkt hållbarhet handlar om de hållbarhetseffekter som metaller möjliggör genom sina egenskaper när de används i produkter eller processer.
Fråga 2: Hur stor andel av industriella växthusgasutsläpp och global energikonsumtion beräknas metallproduktionen stå för?
Svar: Metallproduktionen beräknas stå för cirka 40% av alla industriella växthusgasutsläpp och 10% av den globala energikonsumtionen.
Fråga 3: Beskriv kortfattat stegen i metallers livscykel.
Svar: Livscykeln innefattar först
- Råmaterialutvinning (järnmalm eller skrot).
- Därefter omvandlas råmaterialet till smält metall (stålverksprocesser som masugn eller elektrisk ugn).
- Den smälta metallen gjuts och stelnar till halvfabrikat.
- Slutligen formas halvfabrikaten till färdiga produkter, eventuellt med värmebehandling.
Fråga 4: Varför bidrar stålproduktionen till så höga koldioxidutsläpp?
Svar: Stålindustrin bidrar till höga koldioxidutsläpp främst på grund av användningen av kol som reduktionsmedel i masugnsprocessen, vilket genererar stora mängder CO2. För varje ton stål som produceras genereras ungefär två ton koldioxid.
Fråga 5: Nämn några metoder för en mer hållbar stålproduktion som kan minska koldioxidutsläppen.
Svar: Exempel på metoder inkluderar användning av fossilfria reduktionsmedel som vätgas, elektrifiering av primär syntes, och användning av högre andel skrot i sekundär syntes. Direkt reduktion med vätgas och vätgasbaserad plasmateknik i elektriska ugnar är också lovande alternativ.
Fråga 6: Vilken är den största fördelen med att återvinna aluminium jämfört med primärproduktion?
Svar: Den största fördelen är den enorma energibesparingen på upp till 95% vid smältning av skrot jämfört med att tillverka aluminium från bauxit via elektrolys. Detta leder också till en minskning av de produktionsrelaterade växthusgasutsläppen med 95%.
Fråga 7: Vilka är några av utmaningarna med återvinning av metaller från komplexa produkter som en vattenkokare?
Svar: Utmaningarna inkluderar att produkterna ofta innehåller många olika metaller i en och samma komponent, vilket gör dem svåra att separera och därmed återvinna effektivt. Vattenkokaren innehåller till exempel rostfritt stål, nickel-kromlegering och koppar.
Fråga 8: Beskriv begreppen downcycling, standardåtervinning och upcycling inom metallåtervinning.
Svar:
- Downcycling: Innebär att ett material omvandlas till en produkt av lägre kvalitet. Exempel är att titan från flygindustrin blir titanoxid för väggfärg.
- Standardåtervinning: Målet är att den återvunna metallurgiska produkten inte ska försämras i kvalitet jämfört med material från primärproduktion.
- Upcycling: Avfallsprodukter genomgår en materialuppgradering och får därmed ett högre värde än tidigare. Exempel är fast-elektrolysprocess för uppgradering av aluminiumskrot.
Fråga 9: Varför är det viktigt att designa produkter med hänsyn till disassemblering och återvinning vid slutet av livscykeln?
Svar: Design för disassemblering och återvinning underlättar separering av material och därmed möjligheten till effektivare återvinning. Detta är viktigt för att minska e-avfall, spara på jungfruliga resurser och minska miljöpåverkan.
Fråga 10: Nämn några metoder för att förlänga livslängden på metallprodukter och därmed bidra till en mer hållbar användning av metaller.
Svar: Metoder inkluderar skyddande beläggningar mot korrosion, till exempel med grafen. Att designa för reparation och modulära komponenter som kan bytas ut förlänger också livslängden.
