Industrisiden og forskningsiden

Transkript

1 Anvendelse av overskuddsmasser Geonor-konferansen 2013, Mo i Rana, 31. januar - 1. februar Industrisiden og forskningsiden SINTEF Materialer og Kjemi v/ Ove Paulsen SINTEF Byggforsk v/ Lisbeth Alnæs 1

2 Anvendelser av overskuddsmasser Høyt på agendaen Hva snakker vi om egentlig? Muligheter og utfordringer Industrisiden Forskningsiden Fremover 2

3 Høyt på agendaen Anvendelse av overskuddsmasser = BÆREKRAFTIG UTNYTTELSE Ansvarlig forvaltning av mineralske ressurser og miljø: Effektiv og energibesparende produksjon Minimering av CO 2 utslipp Minimering av påvirkning langs hele verdikjeden Avfallsminimering og forbedring Optimal utnyttelse av mineralske ressurser Gjenvinning og etterbruk

4 EUs råvareinitiativ : Høyt på agendaen MINERALSTRATEGIER "Forbedre effektiv industriell utnyttelse av ressurser og stimulere til gjenvinning for å Redusere Europas forbruk av primære mineralske råstoffer og avhengighet av import". (En Norsk av mineralstrategi de 3 hovedpilarene ikke ) langt unna..: "Nordiske fjell er EUs råvarelager " "Miljømessig forsvarlig og bærekraftig utvikling i samspill med andre næringer " "Omdømme, samfunnsansvar og miljø - Høye ambisjoner : "Norsk mineralnæring skal være blandt de mest miljøbevisste i verden" (Jeanette Iren Moen, NHD)

5 Høyt på agendaen INDUSTRI og FoU Prioritert område i EUs 7. rammeprogram, bl.a. Turning waste into a resource through innovative technologies, processes and services. EUs 8. rammeprogram - Horizon 2020, Forskning for å løse samfunnsutfordringene, bl.a. Klima, Ressurseffektivitet og Råmaterialer Norges forskningsråd - Forslag om et eget program for mineralnæringen (NORMIN II) "Økt verdiskapning med basis i norske mineralressurser" Varighet 8-10 år, offentlig innsats ca. 600 mill NOK Prioriterte tema : Geologiske modeller og letemetoder Uttak og drift Oppredning og mineralkarakterisering Anvendelse av avgangsmasse Ytre miljø og helse, miljø og sikkerhet Samfunnsaspekter

6 "Waste as resource" Hva snakker vi om? Overmasser, sideberg, gråberg etc. Finstoff fra foredling (knusing, saging, maling etc.) Uttak: "Skrotstein" Ukurant blokk/ Finkornige restmasser etc. Avgang fra oppredning/separering + Avgang videre i verdikjeden: Metallurgisk industri, Forbrenningsanlegg, Byggavfall, Restavfall. "Mine wastes represents the greatest proportion of waste produced by industrial activity. In fact, the quantity of solid mine waste and the quantity of Earth's materials moved by fundamental geological processes are of the same order of magnitude Approximately several thousand million tonnes per year" (Lottermoser, 2007)

7 Norske byggeråstoff og avgangsmasser

8 Byggeråstoff, uttak (Mill tonn). (* kilde: NGU 2011) Type Produsert Skrotstein Totalt Eksport Blokkstein Murestein nei Skifer Pukk Grus Leire Byggeråstoff, bruk Norge 2011 * Grus Pukk Område % Mt % Mt Vei Faste dekker Betong Annet Ukjent Byggematerialer produsert i Norge 2011 Materiale Mill tonn Glassfiberisolasjon 0,07 Leca 0,15 Teglstein 0,05 Totalt 0,27 Betong Ca. 5 mill m3 Avgangsmasser 2011* (Mill. tonn) Avgangsmasser (0-1 mm) 6.8 Gråberg (sprengt stein) 22.9 Avgangsmasser som kommer? Nussir Mt/år Engebø 6-10 Mt/år Totalt Mt/år 8

9 Europeisk produksjon av keramer (2007) Marked for avgangsmaterialer Sektor Mill tonn Murstein og takstein 55 Vegg og gulvfliser 25 LECA 3 Ildfaste produkter 4.5 Santærporselen 0.5 Soilrør (Clay pipes) 0.7 Serviseporselen 0.5 Tekniske keramer 0.15

10 Issue 4/ Editorial Mining residue as raw material for bricks and tiles Each year in Germany, some 15 million tons of fine particles from gravel washing plants are collected mainly in huge tailings ponds. Across Central Europe, roughly 60 million tons of such material is estimated to accrue per year. By comparison: German heavy clay plants consumed 8.2 million tons of raw material in In the intention of doing something about the wasteful use of resources, Germany s Federal Institute for Geosciences and Natural Resources (BGR) recently conducted a study in which most such sludge was found to be potentially useful for the brick and tile industry. The particle size spectrum of such material matches up very closely with that of normal everyday heavy clay body. According to the EU Directive on resource conservation and to the German government s own sustainability concept, raw material mining needs to be strictly limited.

11 Anvendelse av overskuddsmasser Fordeler Avgangsmasser er råstoff! Bedre utnyttelse av forekomsten Mindre press på sand og leireressurser Bedre energiutnyttelse Mer lønnsom drift Miljøgevinst Minimalt deponibehov Lavere arealbehov Lettere å få aksept for mineralutvinning Eksempel på energikostnad : Engebø: Forbruk 200 Gwh/år Strømpris 40 øre pr. Kwh Forbruk: 80 mill/år. Strøm til avgangsgenerering: 75 mill/år 6 mill tonn avgang: kr/tonn 11

12 Anvendelse av overskuddsmasser - Muligheter Utnytte volum; byggeråstoff Veianlegg, infrastruktur Nytt landareal Elveforbygginger Tildekking av forurensede sedimenter Betongtilslag Kalking og jordforbedring Nye produkter; Bygg/Byggkeramer Betong-/betongprodukter (inkl, mørtel, avrettingsmasser etc.) Murstein, takstein Fliser, gulv, vegg, ute, inne Syntetisk skifer Glass, skumglass (light aggregates) Isolasjonsmaterialer ("RockWool") Spesialprodukter og -anvendelser

13 Noen eksempler "Fra storblokk til µm"

14 NATUR STEIN Naturstein - Uttak tonn (Norge 2011) Produsert Skrotstein Andel overskuddsmasse Blokkstein % Murestein % Skifer % 14

15 Blokkstein Eks. Lunds AS Har strategi om 100 % ressursutnyttelse av uttatt bergmasse. Hovedfokus: Knusing pukkproduksjon Eksport av storstein: kystsikringsstein, havneanlegg o.l Murestein Langsiktig forvaltning av kartlagt ressurs: Ta også ut mindre attraktive områder for å kunne ta ut mer av total ressurs, bedre landskapstilpasning, samt forbedret logistikk Kilde: Jørn Østby, Lundhs AS. Innlegg ved Norsk Bergindustris Natursteinskonferanse

16 Skifer Eks. Minera Skifer as 16

17 17

18 Veiformål Mange overskuddsmasser er geologisk sammenliknbare med primære råstoffer. Kan ha tilfredsstillende egenskaper Bruk begrenses naturlig på grunn av transportavstander- og kostnader. Økt bruk i andre land (USA) Bedre lokal utnyttelse? 18

19 TILSLAG Ressursknapphet sand og grus Store mengder 0-4 og 0-2 som ligger deponert 19

20 Det er mulig... Optimalisert produksjon med bortimot 100% utnyttelse Knust sand av god kvalitet Klassifisering av finstoffet Helintegrert anlegg med betong stasjon og asfaltverk Gjenvinning av betong og asfalt Eks. VELDE 20

21 Mengde i 1000 tonn < d deponert pr. år C Keramer basert på avgangsmaterialer SINTEF 2002 D E F G H I J Kumulative avgangsmengder sortert etter partikkelstørrelse. SINTEF rapport C 1210 C Partikkeldiameter d (µm) SINTEF Materials and Chemistry 21

22 Kjemisk sammensetning av leirer til teglstein og taktegl ikke så viktig (EU commission) Reference document on best available Techniques in Ceramic Manufacturing Industry (2007) SINTEF Materials and Chemistry 22

23 Energi- og fraktkostnader Energibehov ved keramisk produksjon Energy Pris** Sector GJ/tonne Kr/kg Bricks and roof tiles 2,31 0,26 Wall and floor tiles* 5,6 0,62 Refractory products 5,57 0,62 Sanitary ware 21,87 2,43 Vitrified clay pipes 5,23 0,58 Table- and ornamental ware 45,18 5,02 Technical ceramics 59,39 6,60 * Only drying and firing ** 0.40 Kr/KWh Bulkfraktpriser for "sand". Båtstørrelse tonn Frakt til Rotterdam Pris/tonn Pris Pris fra- Dollar Kr/tonn Kr/kg Finnmark Førde Kilde: H. Falch Tschudi Shipping priv. komm. Jan 2013 SINTEF Materials and Chemistry 23

24 Industrisiden Muligheter og utfordringer Muligheter Industriklynger Sand- og grusleverandører Betongvarefabrikk Murstein/takstein/flis Lette tilslag Glassfiber.. Utfordringer Konkurranseforhold Langsiktighet Marked Transport FoU SINTEF Materials and Chemistry

25 Deponering i dag Lundetjern Deponering: mill tonn/år Totalt deponert ca. 40 mill tonn Utstrekning 1.3 km 2 Deponiet er fullt i 2025 SINTEF Materials and Chemistry 25

26 Alternativ deponering St. Olavs Hospital, Trondheim SINTEF Materials and Chemistry 26

27 Ambisjonsnivå Et stort kompetanseløft Få etablert ett eller flere fellesprosjekt Det er muligheter i virkemiddelapparatet allerede! Spesifikke industriprosjekter Kompetanseprosjekt(er) for næringslivet Inkl. flere PhD Mulig Kompetanseprosjekt: MAXMIN - Maksimal anvendelse av mineralske overskuddsmasser SINTEF Materials and Chemistry 27

28 Siste nytt - Utlysninger BIA framover Innovasjonsprosjekter (to utlysninger i 2013): (Søknadsfrist ) Søknadsfrist i oktober 2013 (prosjektoppstart 2014) Kompetanseprosjekter: Søknadsfrist (m/frist oblig. skisse april) Fokus, bl.a: Mineralnæringen Nærmere beskrivelse samt skissemal forventes februar i år

29 Spennende utsikter! Benytte mulighetene som ligger i BIA Håpe på og rette inn aktiviteter mot et NORMIN II Fortsette det gode arbeidet som er igangsatt i bl.a. Mineralklynge Nord, Nordisk samarbeid o.l. Samarbeide for gode tema inn mot EUs Horizon 2020 etc. 29

30 SINTEF Materialer og Kjemi ca. 410 ansatte. SINTEF kan og vil bidra! Materialteknologi, anvendt kjemi, anvendt biologi Kompetansebase mot mineralnæring: Ca. 35 fagpersoner direkte tilknyttet mineralprosessering, metallurgi, keramisk teknologi, prosesskjemi og teknologi, nanoteknologi, numerisk modellering Laboratorier: For områder innen prosess-, polymerkjemi, bioteknologi, miljø og materialkarakterisering. SINTEF Byggforsk ca. 230 ansatte Energi, miljø og arkitektur, byggematerialer og konstruksjoner, infrastruktur for vann, bane, vei, kyst-/havn Kompetansebase mot mineralnæring: Ca. 35 fagpersoner direkte tilknyttet materialteknologi, miljøteknologi, ingeniørgeologi, bergteknikk, geoteknikk, betongteknologi, byggeteknikk, veg- og jernbaneteknikk. Laboratorier: For områder innen berg-, bygge-, anleggs- og eiendomsnæringen Andre SINTEF - og NTNU Takk for oppmerksomheten! 30