Norge vill utvinna metaller från flygaska

För varje ton hushållsavfall vi förbränner blir det mesta till vattenånga och koldioxid. Förutom det får vi kvar två olika typer aska. Någonstans mellan 140 och 170 kilo faller ner på botten av ugnen och kallas bottenaska. Den är relativt ofarlig, men innehåller runt 10 procent metall som järn, stål, aluminium och koppar.

Den är lätt att sortera ut med hjälp av siktning och magnetism. Resterna måste behandlas innan de kan användas, till exempel till vägarbeten.

Lika ofarlig är inte den så kallade flygaskan, som stiger upp med röken och avlägsnas med massiva filteranläggningar. Detta är en kraftig, basisk aska som är rik på olika salter, kalcium och zink, men även lite bly, arsenik och andra ämnen som vi inte vill ha i naturen. Det blir någonstans mellan 25 och 40 kilo flygaska för varje ton avfall som förbränns.

Den norska lösningen har varit att transportera flygaskan till en anläggning på Langöya, en ö i Oslofjorden. Norge producerar varje år runt 55.000 ton flygaska. Det norska avfallet ger upphov till större mängder, upp till 150 000 ton totalt. Men mycket avfall exporteras till Sverige. Däremot importer Norge flygaska för deponi på Langöya – bland annat från Sverige. Omkring 200.000 deponeras där varje år. I stort sett all svensk flygaska hamnar där.

På Langöya blandas flygaska med förorenad svavelsyra från Kronos Titan i Fredrikstad. Sedan 1993 har askan och syran använts som ett slags gips: en lösning på två problem som neutraliserar varandra

Men nu har det gått nästan 25 år, och hela världen pratar om cirkulär ekonomi och resurshushållning. Det är inte säkert att flygaskan endast är ett farligt avfall. Allt fler länder börjar se denna som en resurs.

– Att ta vara på det värdefulla i delarna i askan på bästa sätt blir nästa fas i avfallshanteringen. Vi bör använda tekniken för att ta ut det som finns av värde och sluta med att lämna kvar stora mängder giftigt avfall till våra barnbarn, säger Johnny Stuen, teknisk chef på energiåtervinningsbyrån i Oslo.

Han hoppas att det i framtiden kommer produceras fler säljbara produkter från avfallet, men utan att förbruka för mycket av den energi som produceras. Det blir möjligt inom loppet av fem till åtta år, tror Stuen.

Johnny Stuen berättar att det är flera företag i Norge som jobbar med ny teknik på området, däribland Noah som driver avfallshanteringen på Langöya, och som även vill utöka sin verksamhet till en ny planerad anläggning i Brevik södra Norge om några år.

Det är inte bara i Norge man jobbar med teknik för att få ut värdefulla ämnen ur flygaska, utan det görs även i många andra länder. I Schweiz blir det förbjudet att transportera flygaska från avfallsförbränningsanläggningarna innan den gått igenom återvinningen.

– Målet är att göra detta fullskaligt. Bara genom att titta på zinkhalterna i flygaskan idag tar det emot att kasta det i avfallet. Det är mer zink i flygaskan än det är i zinkmalm, och vi kastar bort zinkvärden för runt 80 miljoner norska kronor varje år. Det är ju galet, säger Johnny Stuen.

Energiåtervinningsbyrån har skickat två laboratorietester med flygaska från Oslo till Norsep på industriområdet Herøya i Porsgrunn. Företaget är ett dotterbolag till OIW – Oil in Water – som har många års erfarenhet i oljeindustrin. Satsningen för flygaskan baseras på kemiska processer de utvecklat för oljeindustrin, och som de tror även passar mycket bra i avfallsindustrin.

– I experimenten har de klarat att separera metallsalter och andra viktiga råmaterial, och det material som blir kvar är avsevärt renare än det ursprungliga materialet, säger Johnny Stuen.

Ett annat norskt företag, Scanwatt, har en metallurgisk teknik där de gör om flygaska till block som kan användas till exempelvis vägarbeten.

– Vi tror att en kombination av de två kan bli mycket intressant. Då kan vi utvinna de värdefulla ämnena ur askan, och göra ett helt ofarligt glasaktigt material av resten. Med den lösningen försvinner hela problemet, men det kommer ta några år till innan en sådan process kan bli verklighet. Till att börja med vill vi vara med i en pilotprocess på Herøya, säger Stuen.

Norsep föreslår en process som utvinner metallkoncentrat från flygaskan och skapar värdefulla produkter. Nästa steg är att utvinna salter och öka återvinningen. I framtiden kan vi komma till den punkt där nästan ingenting förutom högkoncentrerat gift blir till avfall.

Tekniken som OIW byggt för att separera olja från vatten är baserat på att oljan absorberas från vattnet. Genom en patenterad process kan de reducera koncentrationen från 200 ppm (miljondelar) till mellan 1 och 5 ppm. Kravet för utsläpp för sådant vatten är i dag mindre än 30 ppm, men kommer skärpas i Norden. Tekniken de utvecklat klarar detta med goda marginaler.

Nordsep har utvecklat en teknik som urskiljer de olika komponenterna ur flygaskan. Första steget är att behandla askan med saltsyra så att salterna och metallerna löses upp. Det är metaller med låg smältpunkt som koncentreras i flygaskan. Den del av askan som inte löses upp är i huvudsak ofarliga aluminiumsilikat som då kan deponeras, men kan ännu hellre användas som tillsats till betong.

Redan på det här stadiet går cirka 80 procent av zinken, som är den viktigaste metallen i flygaskan, över i lösningen. Det kan även bli möjligt att sortera syra som producerats på förbränningsanläggningarna som avfall efter att ha renat rökgaserna med klor.

I nästa steg behandlas syrafraktionen med en bas, och då utvinns metallerna och salterna som hydroxidföreningar. Det som återstår av lösningen är klorider och kan utvinnas som kalciumklorid, kaliumklorid och natriumklorid. I dagsläget är syraöverskottet ett problem på förbränningsanläggningarna, men med denna lösning kan det i stället bli till vägsalt.

Norseps teknik liknar den som används i många andra länder, men de hoppas kunna bygga billigare och mer kompakta anläggningar. De jobbar dessutom med en ny teknik för att kunna vidarebehandla avfallet. Ett poleringssteg, som de kallar det.

Artikeln var först publicerad i Tekniskt Ukeblad.