Från aska till värdefulla metaller – här blir det osynliga synligt

I ett skåp på Katarina Noréns arbetsrum står en liten plastburk med aska. En värdelös och ofta farlig restprodukt från förbränning av avfall – men som med hjälp av en ny metod som utvecklats bland annat vid MAX-lab i Lund kan användas för att utvinna värdefulla metaller.

MAX-lab vid Lunds universitet är nationellt centrum för synkrotronljusforskning och en av landets mest eftertraktade forskningsanläggningar. Drygt 600 användare från ett 30-tal länder använder sig av labbets möjligheter att studera material och strukturer ända ned på atomnivå med hjälp av elektronstrålar som accelereras upp till en hastighet som ligger strax under ljusets.

– Det är hård konkurrens om tiden på laboratoriet och det gäller att användarna kan utnyttja sina timmar här så effektivt som möjligt, säger Katarina Norén, forskare och projektledare vid MAX-lab. Därför pågår ofta arbete dygnet runt på stationerna längs våra tre lagringsringar.

Hjälper andra användare

Katarina Norén är kemist i grunden och forskar själv, men numera i begränsad omfattning. Hennes huvuduppgifter är i stället att hjälpa andra forskargrupper få fram så bra resultat som möjligt – och åt att vara med och utveckla MAX IV, som ska bli världens bästa synkrotronljusanläggning.

– Jag började på MAX-lab 2007 och kom omgående in i bland annat ett Chalmers-projekt med fokus på restaskor från förbränningsanläggningar, berättar Katarina. Tanken var att dels se vad askan egentligen innehåller, dels hitta sätt att utvinna metaller ur askan genom att studera hur de olika ämnena i askan var bundna till varandra.

Testade oss fram

Den första utmaningen var att försöka förbättra datakvalitén, som från början var låg. Signalen från mätstationen innehöll för mycket brus för att kunna analyseras.

– Vi testade oss fram, bytte bland annat detektor och började finfördela askan mer och kunde sedan steg för steg få fram bra resultat, berättar Katarina Norén.

Det visade sig att askan innehåll en oerhört komplex samling ämnen som representerade i princip hela det periodiska systemet i olika kombinationer.

– Vi gick igenom aska från alla landets värmeverk för att identifiera den typ av aska som var intressanta att arbeta vidare med. Och bestämde oss slutligen för att arbetet här på MAX-lab skulle fokuseras på askor med en metallkoncentration på mellan 20 000 och 1 000 mikrogram per kilo.

Utvinna metaller

”Genom att ta till vara askan skapar vi en ren vinst såväl för samhället som för miljön.”

Därefter testades olika metoder i projektet för att utvinna metaller som koppar och zink genom urlakning. Analyser visade att det var möjligt att utvinna så mycket som 90 procent av metallerna i askan. Därmed blir askan inte längre ett riskavfall utan kan användas som exempelvis fyllnadsmaterial eller gödsel i skogsbruket, samtidigt som det går att utvinna stora mängder värdefulla metaller ur ett tidigare oanvändbart material.

– För mig som kemist har det varit oerhört spännande att få vara delaktig i en process som spänner över ett så brett fält och även om vi på MAX-lab bara har varit med om en liten del i projektet, att studera och analysera materialet, så känns det som att vi har bidragit till att lösa ett angeläget problem, nämligen vad vi gör med all aska som bildas vid våra värmeverk. Genom att ta till vara askan på det här sättet skapar vi en ren vinst såväl för samhället som för miljön.

Text: Sven-E Lindberg

Foto: Kennet Ruona

Publicerad: 2013

Fakta

Flera projekt

Katarina Norén arbetar också med en forskargrupp från Uppsala som håller på med batteriutveckling samt en rumänsk forskargrupp som med hjälp av ”nedsmutsade” metaller ska omvandla ljus till energi.

– Det fantastiska med mitt jobb är att jag får växla mellan så många olika områden och jag lär mig jättemycket hela tiden. För att kunna analysera data måste jag ju ha läst på grundligt om vad som redan finns publicerat i ämnet och på köpet får jag träffa alla dessa spännande människor som är besjälade av att bedriva forskning som kommer samhället till nytta. Det passar mig perfekt!

Fakta om MAX-lab

• MAX-lab är Sveriges enda synkrotronljusanläggning och drivs av Vetenskapsrådet med Lunds universitet som värd.

• Med hjälp av elektroner som accelereras upp till näst intill ljusets hastighet skapas högintensivt ljus som kan användas för att studera material och processer ända ned på atomnivå.

• Vid Max-lab finns tre olika lagringsringar med totalt tio olika mätstationer.

• MAX IV, som just nu byggs i nordöstra Lund, blir världens främsta synkrotronljusanläggning – och där öppnas helt nya möjligheter att bedriva avancerad materialforskning.