Utvikler nye metoder for mer bærekraftig rensing av vann
IFEs teknologi kan få stor betydning for mineralindustrien.
Nye vanndirektiver setter strengere regler for å beskytte og gjenbruke vann. Kommunene må oppgradere renseanlegg for å fjerne næringsstoffer og forurensning. Industrien møter nye krav til renere utslipp og mer effektive prosesser.
Det oppfordres til å ta i bruk sirkulære løsninger, som vanngjenvinning og bedre ressursutnyttelse.
For mineralindustrien betyr dette utfordringer – men også muligheter til å lede an i et bærekraftperspektiv.
Vil bidra til grønnere mineralutvinning
Europas grønne skifte krever nye forsyninger av sjeldne jordarter, og utvinning på Fensfeltet i Telemark kan bli en viktig brikke.
Hvordan skal dette gjennomføres miljøvennlig og kostnadseffektivt? Svaret kan ligge i ny teknologi utviklet ved Institutt for energiteknikk (IFE).
Fensfeltet omtales som Norges og Europas kanskje viktigste forekomst av sjeldne jordarter. Men utvinningen av disse mineralene stiller store krav til håndtering av avfall og prosessvann.
For at dette skal kunne skje på en bærekraftig og miljømessig forsvarlig måte, trengs det helt nye metoder. Her spiller IFEs laboratorier på Kjeller en sentral rolle.
Gjennom det EU-finansierte forskningsprosjektet REESOURCE leder IFE arbeidet med å utvikle og teste nye løsninger for rensing og gjenbruk av prosessvann fra mineralutvinning.
– Vi vil helst ha en kvalitet som tilsvarer drikkevann eller overflatevann, selv når utgangspunktet er industrielt prosessvann, sier Laura Ferrando-Climent, seniorforsker ved IFE.
– Det er en stor ambisjon, men en utfordring vi på IFE gjerne tar imot, fortsetter hun.
Foto: IFE
Fremtidens vannbehandling
REESOURCE er et europeisk samarbeidsprosjekt som koordineres av IFE, med partnere fra en rekke land.
Prosjektet er direkte knyttet til den planlagte utvinningen på Fensfeltet, og det norske mineralselskapet Rare Earths Norway (REN) deltar i prosjektet som industripartner. REN har dokumentert Europas største forekomst av sjeldne jordarter i sine rettigheter.
Ambisjonen er å etablere ny teknologi som hele Europa vil dra nytte av.
– Vi ønsker å fjerne både tungmetaller, radioaktive stoffer og industrielle kjemikalier fra prosessvannet. Det handler om å sikre at vannet enten kan gjenbrukes i prosessen, eller slippes ut uten miljøkonsekvenser, forklarer Ferrando-Climent.
IFE holder kortene tett til brystet når det gjelder nøyaktig hvilke grep som tas. Men målet er å nå teknologisk modenhetsnivå , slik at løsningen kan implementeres i pilotanlegg under reelle forhold.
IFEs laboratorier:
-
I tillegg til avanserte laboratorier for kjemisk analyse, har IFE unike fasiliteter for forskning innen radiokjemi og kjernekjemi.
-
Dette inkluderer spesialiserte laboratorier for karakterisering av naturlig forekommende radioaktive materialer (NORM) i ulike geologiske og industrielle kontekster.
-
Slike laboratorier gjør IFE til en svært godt egnet partner innen forskning og utvikling knyttet til både miljøovervåking, ressursutvinning, prosessoptimalisering og sikker håndtering av radioaktive stoffer.
Biologiske renseløsninger
Hver gruve har sin unike kjemiske sammensetning, noe som gjør det nødvendig å skreddersy analyse- og prosesseringsmetodene for den spesifikke malmkjemien i gruven.
Det er viktig å se de ulike prosesstrinnene i sammenheng for optimal økonomisk og miljømessig utnyttelse.
Ved IFEs laboratorier på Kjeller starter arbeidet med nøyaktig prøvetaking og avansert analyse. Det benyttes instrumenter som kan avsløre selv ørsmå mengder av ulike stoffer.
– Vi starter ofte med å spørre: Hva er egentlig problemet? Hva er målet med analysen? Det gir oss innsikt i hvordan vi best kan hjelpe, sier Vian Yasin, overingeniør ved avdeling for sporstoffteknologi.
IFE kan bygge laboratoriemodeller som etterligner reelle forhold. Dette gir forskerne mulighet til å teste mer effektive metoder for rensing, også ved bruk av :
– Vi jobber mye med biologiske systemer basert på bakterier, mikroalger eller planter som kan bryte ned miljøgifter til mindre skadelige stoffer, eller bruke dem som næringsstoff, sier Ferrando-Climent.
Slike løsninger gjør det mulig å bryte ned uten bruk av store mengder energi eller kjemikalier.
– Vi finner kontaminanter selv om de ikke er i vann, men for eksempel i damp. Det å fange opp flyktige forbindelser kan avdekke nye årsakssammenhenger, forklarer Yasin.
Ny teknologi et konkurransefortrinn
IFE har lang erfaring med prosjekter som REESOURCE, som har en tydelig sirkulær profil. Det handler ikke bare om utslippsreduksjon, men om å gi vannet nytt liv i prosessen.
– Industrien er mye mer bevisst i dag. De ønsker bærekraftige løsninger som også gir dem fleksibilitet i fremtidige prosesser, sier Yasin.
IFE mener mer effektiv teknologi for vannbehandling ikke bare er en regulatorisk nødvendighet, men også et konkurransefortrinn.
– Industrien har forstått at sirkulærøkonomi og nullutslipp er fremtiden. Mange kommer til oss fordi de vil utvikle de riktige løsningene fra starten av, sier Ferrando-Climent.
– Vi hjelper med forslag til hvilke metoder de kan bruke for å fjerne forurensninger, og vi veileder kundene helt fra prøvetaking til ferdig løsning, understreker hun.
Derfor er vannrensing så viktig
- Nøkkelressurs i mineralprosessen: Vann brukes i nesten alle trinn av mineralutvinning – fra knusing og transport av malm til separasjon og rensing av mineraler.
- Høyt forbruk i industrien: Store mengder vann går med til disse prosessene.
- Komplekst avløpsvann: Prosessvannet i industrien kan være en blanding av tungmetaller, salter, ulike organiske og uorganiske stoffer. Derfor bør vannbehandling tilpasses før utslipp (i avløp eller i naturen).
- Miljørisiko: Dersom vannet slippes ut uten tilstrekkelig behandling, kan det skade både grunnvann, vassdrag og økosystemer.
Bærekraftige modeller krever gjenbruk. Teknologi for rensing og gjenbruk av vann er avgjørende for å gjøre industrien mer sirkulær og miljøvennlig, som for eksempel i mineralutvinning, fornybar energi som hydrogen, batteri, solar, etc.
Klimaendringer og fremtidens krav
IFE har ofte flere forskningsprosjekter gående som griper inn i hverandre.
I prosjektene IN2AQUAS, EarthresQ, DISTANT og BioReset ser IFE nærmere på hvordan ekstremvær påvirker forurensning fra deponier, avløp og jord.
– Vi ser at flom, tørke og økte temperaturer kan mobilisere forurensning som tidligere har ligget stille, sier Yasin.
IFE har blant annet analysert mikroplast, hormonforstyrrende kjemikalier, haloginerte komponenter, og antibiotika i jord- og vannsystemer.
Denne kunnskapen er også relevant for mineralindustrien, som må dokumentere sin påvirkning på nærliggende vannkilder.
Med stadig strengere miljøkrav og nye EU-direktiver underveis, må både industri og forskere forberede seg på fremtidens utfordringer.
– Det kommer et nytt direktiv med nye krav til vannbehandlingssystemer. Vi vet at det vil bli nødvendig å overvåke komponenter som i dag ikke står på listen, sier Ferrando-Climent.
Ved å kombinere analysebasert innsikt med miljøvennlige metoder, vil IFE bidra til tryggere vannressurser og mer motstandsdyktig infrastruktur.
— Det handler om å forstå et problem fra begynnelse til slutt, og så finne løsninger som ikke bare fjerner forurensningene, men som også er bærekraftige, avslutter Yasin.
