Norsk forskningsprosjekt gjenvinner sjeldne metaller

I en verden som stadig roper etter mer bærekraftige løsninger har Forskningsrådet støttet et prosjekt som har jobbet med å resirkulere to sjeldne og viktige metaller: iridium og ruthenium. Prosjektet RecirkIrRu, nå avsluttet, ledet av K.A.Rasmussen Group (KAR), har oppnådd verdifulle resultater. Prosjektet er et innovasjonsprosjekt og fikk 3,4 millioner kroner i støtte. 

Hvorfor er iridium og ruthenium så viktige? 

Iridium og ruthenium er essensielle metaller i det grønne skiftet. Iridium brukes som katalysator i produksjonen av grønt hydrogen og i brenselceller som konverterer hydrogen til elektrisitet. Ruthenium brukes i katalysatorer for å effektivisere kjemiske reaksjoner, blant annet i produksjon av syntetiske drivstoff, og i solceller for å øke effektiviteten. 

Gjenvinning gir en mer bærekraftig fremtid 

– Metaller kommer fra gruvedrift og mesteparten av metallene kommer ikke fra Europa. Kina, Sør-Afrika og Russland har store naturlige reserver av disse metallene, noe som gir disse landene en viss makt når det kommer til produksjon av varer, forklarer Federica Mudu, FoU-leder i K.A.Rasmussen. 

Med RecirkIrRu-prosjektet ønsker forskerne å redusere avhengigheten av gruvedrift ved å utvikle nye metoder for å resirkulere iridium og ruthenium fra EoL-varer («End Of Life»). Dette er ikke bare gunstig for miljøet, men det bidrar også til økonomisk bærekraft ved å redusere kostnader og kostnadsrisiko knyttet til innkjøp av nye kritiske materialer fra utlandet. 

– Selv om vi ikke har gruver i Norge, har vi tilgang til disse verdifulle metallene gjennom alle produktene vi omgir oss med. Vestlige selskaper kjøper inn metaller med opprinnelse fra land som Sør-Afrika, Kina og Russland for å lage alt fra biler og elektronikk til katalysatorer som brukes i industrien. Disse metallene er viktige for den teknologiske utviklingen og for å opprettholde levestandarden vi har i dag. Ved å resirkulere dem, kan vi sikre tilgang til ressursene og samtidig redusere avhengigheten av import, sier Mudu. 

Slik foregår raffinering: fra gammelt smykke til nytt 

Raffineringsprosessen kan sammenlignes med å ta fra hverandre et smykke og lage noe nytt av det. 

– Tenk deg at du leverer inn et gullsmykke. Vi analyserer det, finner ut hvor mye gull det inneholder og betaler deg for gullverdien. Deretter raffinerer vi gullet, det vil si at vi skiller det fra andre metaller og urenheter. Til slutt kan en gullsmed bruke dette raffinerte gullet til å lage et nytt smykke. Det samme prinsippet gjelder for katalysatorer og andre produkter som inneholder verdifulle metaller. Vi tar imot dem, gjenvinner metallene, lager nye katalysatorer og leverer dem tilbake til industrien slik at de kan brukes på nytt, forklarer Mudu.  

Det fine med metaller er at de kan gjenvinnes i det uendelige, forteller Mudu. 

Teknologiske utfordringer og innovative løsninger 

Men i motsetning til for eksempel jern, aluminium og kobber, er iridium et av de vanskeligste metallene å løse opp og et av metallene som reagerer minst mulig med omgivelser. Det som gjør iridium til et nyttig metall i bruk, gjør det altså også vanskelig å håndtere i gjenvinningsprosessen. Iridium har et veldig høyt smeltepunkt og tåler ekstreme temperaturer, noe som gjør det ideelt for bruk i ting som tennplugger i jetmotorer. Men disse egenskapene gjør det også ekstremt vanskelig å smelte og/eller løse opp. 

I prosjektet har forskerne jobbet med alternative metoder for å løse opp iridium og med å få det inn i en løsning som kan brukes til videre raffinering. 

– Vi jobber med hydrometallurgi, en teknikk som bruker vannbaserte løsninger for å løse opp metaller. Det har vært utfordrende, spesielt med tanke på iridiums høye motstand mot oppløsning. Likevel har vi klart å utvikle nye metoder inspirert av gjenvinning av aluminium, noevi har lang erfaring med i Norge.  

Samfunnsnytte og samarbeid 

Støtten fra Forskningsrådet har vært avgjørende for RecirkIrRu. Prosjektet har ført til økt kunnskap og kompetanseheving rundt gjenvinning av edelmetaller i Norge. Det har også fått på plass samarbeid mellom SINTEF og KAR på nettopp dette feltet. 

• Miljømessige fordeler: Prosjektet har bidratt til å redusere miljøbelastningen ved å resirkulere sjeldne metaller som iridium og ruthenium. Dette reduserer behovet for ny gruvedrift. 
• Økonomiske gevinster: Ved å resirkulere disse metallene kan selskaper redusere kostnadene og risiko knyttet til innkjøp av nye materialer fra gruvedrift. Dette kan også føre til lavere priser for sluttbrukerne. 
• Teknologisk innovasjon: Prosjektet har ført til utvikling av nye metoder og teknologier for resirkulering som kan brukes i andre industrier og prosjekter. Dette fører til mer teknologisk fremgang og innovasjon. 
• Kunnskapsdeling og samarbeid: Prosjektet har fått i gang samarbeid mellom SINTEF og KAR innenfor hydrometallurgi/gjenvinning, noe som har ført til økt kunnskap og kompetanseheving rundt gjenvinning av edelmetaller i Norge. 

– Å utvikle og beholde denne teknologien i Norge, er strategisk viktig av flere grunner. For det første gir det oss kontroll over verdikjeden og reduserer avhengigheten av utenlandske aktører. Vi unngår å sende verdifulle ressurser ut av landet og vi sikrer at vi har tilgang på disse viktige metallene for fremtidig grønn teknologiutvikling. For det andre bidrar det til å bygge opp norsk kompetanse og skape nye arbeidsplasser innenfor et fremtidsrettet felt. Til slutt, ved å ha gjenvinningsteknologien lokalt, kan vi sørge for at prosessen skjer på en miljøvennlig måte etter norske standarder, sier Mudu.