Arbetsprov

’Samlaren’ får ner mörkertalet på farligt avfall i Göteborg (ur årsboken Åter vinnare för industrin utgiven av Rekord Media AB) text: Kjell-Arne Larsson

Ett skåp som heter ’Samlaren’. Det låter som något studentikost skämt, i stil med ’Blandaren’ och mycket riktigt är studenter inblandade. En grupp designstuderande vid Chalmers har formgivit detta mycket speciella skåp. Syftet med ’Samlaren’ är dock helt seriöst, nämligen att fånga upp en viktig del av hushållens farliga avfall, en del som annars lätt hamnar i det resterande hushållsavfallet och sedan slinker ner i kraftvärmeverkens pannor.

’Samlaren’ heter egentligen ’Farligt-avfall-samlaren’. Konceptet är helt unikt i Sverige. Det togs fram av Renova i Göteborg. Samlaren ska placeras vid butiker, på arbetsplatser och i offentlig miljö. Den är ett bra komplement till de särskilda miljöstationer och de bemannade återvinningscentraler, dit man annars är hänvisad med sitt miljöfarliga avfall. Där Samlaren står i butiksmiljö blir den ett bra incitament för att kunderna ska lämna sitt farliga avfall. När man planerar köpronden i matbutiken och funderar på att ta med pantburkar, tomma förpackningar, med mera, ska man samtidigt tänka på att få med farligt avfall.

Samlaren har hittills i de flesta fall använts för glödlampor, lysrör och småbatterier, samt småelektronik som rakapparater, MP3-spelare, mobiltelefoner, leksaker och elektriska tandborstar. Även vissa andra typer av farligt avfall som sprayburkar och nagellack är möjliga att lämna i detta skåp. Inne i skåpet finns backar där avfallet faller ner. Om Samlaren står i en butik kan butikspersonal byta backarna när de blir fulla. Ett återvinningsföretag hämtar sedan backarna.

Göteborg

Konceptet provades första gången hösten 2007 i form av ett samarbete mellan Renova, Kretsloppskontoret vid Göteborgs stad och Coop. Fyra stycken Samlare placerades i butiker. Under 2008 blev ’bytet’ hela 4,5 ton. Det ska jämföras med att 16 miljöstationer under samma period kammade hem endast 5 ton.

I Göteborg används dessutom konceptet ’Farligt-avfall-bilen’ som gör regelbundna turer för att samla avfall, en slags återvinningsvärldens glassbil.

Sverige

Det är intressant att studera mängderna av farligt avfall i vårt samhälle. Enligt statistik från Avfall Sverige över behandlade mängder hushållsavfall innehåller det bland annat 26.400 ton farligt avfall. Detta innebär 2,8 kg farligt avfall per person. (Siffrorna gäller 2005. Nyare statistik finns, men är inte lika intressant i sammanhanget eftersom även impregnerat trä ingår i denna kategori från och med 2006.)

Enligt statistik från materialkretsarna år 2006 återvanns 121.900 ton elektronikavfall från hushållen. Detta innebär 13 kg per person.

Förutom den behandlade mängden på 26.400 ton farligt avfall från hushållen finns ett mörkertal. Man har uppskattat att 4000-6000 ton hamnar i hushållssoporna1 eller på andra olämpliga ställen. Detta innebär ytterligare omkring ett halvt kilo per person, förutom de 2,8 kilona.

Plockanalyser i stickprov hos Renova i Göteborg år 2007 visade att hushållssoporna innehåller 0,2 procent farligt avfall och 0,8 procent elektriskt och elektroniskt avfall. Med beaktande av siffror på avfallsunderlag och befolkningsunderlag skulle detta betyda att varje person i medeltal och årligen slänger 3,4 kg farligt/elektriskt/elektroniskt avfall i det restavfall1 som eldas.

Plockanalyser i Malmö visar siffror som stämmer ganska väl med dem i Göteborg. Cirka 1 procent av hushållssoporna i Malmö utgörs av elavfall. Varje Malmöbo lämnar 280 kg hushållsopor per år. Det innebär att varje person i genomsnitt per år slänger 2,8 kg elavfall på fel ställe. Totalt för hela landet skulle det bli 26.000 ton elavfall som alltså borde samlas in i stället, och då gärna i en ’Samlaren’, under förutsättning att avfallsstyckena inte är för stora och att respektive ’Samlare’ är uppmärkt för det elavfall man vill lämna.

 

Hjälstaviken – klassisk fågellokal som blivit ännu bättre (Upsala Nya Tidning 16 september 2007) text: Kjell-Arne Larsson

Ska man åka till ett enda ställe för att titta på fåglar, så ska man åka till Hjälstaviken. Det är inte bara Upplands bästa fågellokal, utan också en av de mest värdefulla i Sverige, speciellt när det gäller fåglar som rastar under vår- och höstflyttning. Tack vare en rad naturvårdsåtgärder har Hjälstaviken inte bara behållit sin höga status – för fåglarna och för fågelskådarna – viken har rentav blivit bättre. Det märks inte minst på hösten då tiotusentals gäss går ner här för att proviantera och vila.

Hjälstaviken är norra utposten av Ekolsundsviken som sträcker sig från trakten av Bålsta och mot nordväst, i riktning mot Örsundsbro. Kommer man söderifrån med bil når man enklast Hjälstaviken via gamla sträckningen av E18 som tangerar viken i söder. Från Uppsala åker man Enköpingsvägen till Örsundsbro, tar av mot Hjälsta och efter Hjälstaby är man strax framme. Det är den vägen vi tar för vårt höstliga besök vid den topprankade fågellokalen.

Redan ett par kilometer innan vi kommer fram till Hjälstaby anar vi fågelrikedomen. På de halmgula stubbåkrarna kring vägen står skaror av sädgäss. Flockarna har alltifrån fyra fem stycken till runt ett hundratal fåglar. En del letar föda nere bland halmstråna, medan andra vilar med huvet under vingen eller håller vakt. Vi får också syn på flera sällskap av tranor, alltifrån enstaka par till flockar på ett femtiotal. De söker föda på åkrarna. Med sin långa näbb hugger tranorna förstrött i den luckra jorden.

Väl framme vid Hårby på Hjälstavikens västra möter flera och större flockar av gäss. Ömsom sädgäss, grågäss och vitkindade gäss. Det tycks finnas gäss på alla platser i och kring viken. Flockarna håller till på åkrarna, betesmarkerna, de fuktiga strandängarna, de blöta lerbankarna och ute på öppna vattenspegeln. Någon flock omfattar bara femtiotalet fåglar, annars är det åtskilliga hundratal i varje, och luften fylls av deras ihållande kackel.

I en hage, där kor har betat en del av sommaren, går nu i stället ett talrikt sällskap vitkindade gäss. Flocken är så tät att det verkar omöjligt att räkna fåglarna individ för individ, om man nu hade lust att försöka. Tursamt nog, för vetenskapen närmare bestämt, finns det ornitologer som är ambitiösa och har god rutin att uppskatta sådana flockar.

– För närvarande finns drygt 3000 vitkindade gäss, 5000 sädgäss, cirka 15000 grågäss och 2400 tranor som övernattar i sjön, berättar Martin Tjernberg, biolog på ArtDatabanken, och tillika en fågelexpert från trakten. När det gäller sädgässen och tranorna kommer antalen att öka ytterligare fram till början av oktober.

Till fågelskådarnas stora glädje blandar sig en och annan sällsynt gås i de stora flockarna. Idag får vi till exempel syn på några fjällgäss som gör grågässen sällskap på den yttre strandängen.

Ute i själva viken ser vi bläsänder, en gravand, två snatteränder och rätt så många krickor. Annars söker krickorna mest föda i de leriga och gyttjiga bankarna mellan strandängen och öppna vattnet. De små änderna ser påtagligt komiska ut där de rultar kring i leran och blir nedsmetade på buken. Men det gör ju inte så mycket, en and vaskar lätt av sig när den kommer ut på klarvattnet igen.

Just lerbankarna är annars kära tillhåll för vadarfåglar. Kulmen på deras höstflyttning är passerad men vi ser brushanar, några kärrsnäppor, ett sällskap med spovsnäppor, några större strandpipare och två myrspovar. Under flyttningen slår sig vadarna ner på särskilt näringsrika platser där de måste lägga på hullet så mycket det bara går inför nästkommande flytt-etapp. Här vid viken kilar de ständigt kring på den näringsrika dyn, och tvärtemot krickorna tycks de fjäderlätta vadarna liksom sväva ovanpå det smetiga underlaget i deras ettriga rörelser, för att inte tala om småsnäpporna som tidvis påminner om surrande insekter när de födosöker där underlaget är som blötast intill vattenlinjen.

Hjälstavikens värde som fågellokal hänger ihop med att den för länge sedan avsnördes från resten av Ekolsundsviken och blev en slättsjö i ett näringsrikt jordbrukslandskap. På de blöta periodvis översvämmade strandängarna innanför vassen lever och frodas många insekter, andra smådjur, blötdjur och grodyngel i det grunda och ofta väldigt varma vattnet. Ängarna blir en viktig födkrok för fåglarna. Även de leriga och gyttjiga områdena ut mot öppna vattnet fungerar som yngelkammare för smådjur, och gynnar därmed fåglarna. Sedan erbjuder viken skydd för gäss och vadare som övernattar där under sin flyttning.

Så långt man känner till har Hjälstaviken varit ett utmärkt ställe för fåglarna, både häckande och rastande. Det sägs att Gustav III for hit för att jaga svan. Rikedomen var stor på knölsvan. I början av 1900-talet konstaterade vetenskapsmän att viken var oerhört fågelrik. År 1948 avsattes den som reservat. Så långt var det frid och fröjd. Till och med 60-talet var det gott om fåglar. En bidragande faktor var det stora antalet betande kreatur som gjorde att gräset inte växte till sig för mycket. Efter 60-talet blev det färre kreatur vid viken. Detta tillsammans med övergödning från omkringliggande åkermarker gjorde att vattenspegeln höll på att fyllas med vass och ängarna innanför med starrtuvor.

– Vändningen kom i och med reservatets skötselplan 1982, berättar Martin Tjernberg. Särskilt stora satsningar på att restaurera genomfördes sedan 1994 till 1997. En hel del vass togs bort, starrtuvor frästes ner och sedan byggdes en reglerbar damm vid utloppet i söder, för kunna hålla kvar vattnet i viken på våren.

Resultatet lät inte vänta på sig. Fågelskarorna återvände till Hjälstaviken och till exempel tycks tillgången på vadare och andra rastande fåglar sedan bara ha ökat.

– Allt fler gäss har kommit att rasta här, det är både tack vare rikedom på föda och att fåglarna ”planerar in” Hjälstaviken i sina stråk av strategiska rastplatser under flyttningen. Fåglarna drar nytta av erfarenheter från tidigare flyttningar, det görs antagligen både på individ-, familje- och flocknivå, förklarar Martin Tjernberg.

För rastande gäss är det högsäsong nu. För vadarfåglar är däremot kulmen över, men det finns ändå en hel del arter att beskåda om man bara letar noga. En gluttsnäppa drar just förbi. Vi får syn på en rödbena, ensam kvar sedan artfränderna flyttat iväg. Rödbenan är mest en kustfågel, men häckar på vissa ställen i inlandet, bland annat vid Hjälstaviken. En annan gäst från kusten syns tillfälligt idag, nämligen roskarlen.

– Bland de mer ovanliga fåglarna som synts i höst kan vi räkna en ägretthäger, två natthägrar och en bredstjärtad labb. Sedan var det Upplandsrekord när vi såg sextio myrsnäppor samtidigt, berättar Martin Tjernberg.

– Det är förstås positivt att de rastande fåglarnas förekomst har ökat, men nu skulle man dessutom kunna göra mer för de häckande arterna. Till exempel änder och sothöns som bygger bo vid högt vattenstånd på våren, kan få sina bon torrlagda när dammluckan öppnas och vattennivån plötsligt sänks. Bona blir då åtkomliga för räv och andra boplundrare. Kanske borde dammen regleras bättre med hänsyn till häckfåglarnas behov och vårflodens omfattning, menar ornitologen Martin Tjernberg.

Ja, det verkar finnas ytterligare åtgärder som skulle kunna göra Hjälstaviken ännu bättre, och få en lokal i topp att toppa ännu mer.

 

There is no longer need for the recovery boiler. Black Liquor Gasification – A Future Competitor to the Recovery Boiler (innovation from swedish Chemrec) text: Kjell-Arne Larsson

A milestone might be under way within the pulp&paper industry – recently a pilot plant for Black Liquor Gasification was inaugurated at Kappa Kraftliner pulp mill in Piteå, Sweden. If trials are successful, the new recovery system might be a good competitor to the traditional recovery boiler. Years of development are needed not only of the new technique itself, but also to investigate if it is commercial and has availability like the recovery boiler of some 99 %. Time and a lot of efforts will tell!

The Black Liquor Gasification (BLG) technology is interesting both for the sectors of forest industry, energy and transportation. Fully utilized, the technology might achieve a significant addition of electricity in the forest industry. But the BLG technology might also substitute up to one third of the gasoline and diesel demand today. The new pilot plant is a good example of when it’s reasonable for the state to take a considerable portion of the risks involved in the early stages of such a project. The Swedish Government support is close to 50 msek. The new pilot plant at the Kappa Kraftliner pulp mill in northern Sweden will give an important impact to the development of pressurized black liquor gasification, but to date no commercial plant is built. Weyerhaeuser New Bern in US, do has one plant, but it works under normal pressure. The New Bern plant has a capacity of 330 tDS/24 h, which correspond to 20% of the black liquor production at the mill.

Black liquor is mixed with oxygen at high temperature and pressure in a gasifier. The high pressure is worked out by the process itself. The gases are cooled in a number of steps in the lower part of the gasifier and the downloaded gas is cooled in several steps. The melt is diluted with weak wash and becomes green liquor with low concentration of sulphide.

The syngas still includes an important amount of CO, H2, and CO2. The syngas is saturated with steam at 32 bars. The gas is cooled and cleaned from particles in a Counter Current Condensator. After cooling, the gas is mainly built up by CO, H2 and CO2. Besides one could find some hydrogen sulphide and methane. Other sulphur compounds and gases are present in relatively small portions.

In a further Gas Clean-up stage you will find an Absorber and a Stripper, where the hydrogen sulphide and other sulphur compounds are separated and taken away. Eventually there might be a need for a further step where unwanted COS is transformed to hydrogen sulphide. This will then be converted to elementary sulphur and after adding white liquor you will get the digester liquor with polysulfide. The main portion of the gas is syngas used either in a Combined Cycle or in a Chemical Synthesis Unit. In the Combined Cycle, the gas is passing a Gas Turbine producing electricity. The exhaust gases are then burned in an exhaust combuster producing high- and low-pressure steam. The high-pressure steam is feeding a steam turbine for further electricity production. The alternative is to fed the syngas to a Chemical Synthesis Unit for production of motor gas or chemicals.

 

Gör det så svårt som möjligt för möglet!

(tidningen Fastighet&Bostadsrätt 5/2008)

text: Kjell-Arne Larsson

Bilden visar hussvamp. När angreppet spridit sig är loppet kört.

Många innemiljöproblem är relaterade till biologiska processer. Mögel på fuktiga vindar, i ytterväggar, i krypgrunder, i reglade golv och i våtrum; kan leda till inte enbart att trä och andra organiska material bryts ner, utan mögel kan också orsaka dålig lukt. Många mögeltyper kan bilda gifter. Våtrummen som är till för vår egen hygien kan orsaka mögelhärjningar som gör både hus och människor sjuka. Ytterväggar och golv som aldrig får chans att torka ut, skapar gynnsam miljö för mögel.

Det är de små organismerna som är våra största fiender, mikrosvamparna och bakterierna. Svampar finns ständigt runt oss, i form av sporer i luften, ute och inne. Vintertid finns kanske 10 sporer/kubikmeter, sommartid kan de vara fler än 10.000 per kubikmeter. Sporer är spridningskroppar som slår sig ner överallt. Är det mögelsporer kan sedan mögel uppstå.

Är miljön gynnsam gror sporerna och hyfer (svamptrådar) växer ut – figur 1. De bildar mycel (nät av trådar). Könlös fortplantning sker när myceländar utbildas till konidioforer. Från dessa knoppas nya sporer av. De släpps ut i luften och livscykeln sluts.

Mögelväxt behöver värme, fukt och syre. (Bland mikroorganismer ska dock uppmärksammas att det finns bakterier som i syrefri miljö i stället nyttjar svavel.) Svampsporerna måste hitta ett bra substrat (underlag) för att gro. De utnyttjar organiskt material i trä, kartong, juteväv, stärkelselim o.d. Svampen bryter ner substratet och växer tack vare organisk och oorganisk näring.

Några mögelarter växer även om temperaturen är under 0 grader, flera börjar växa strax över noll. Frukt och ost kan ju mögla även i kylskåp. Med ökad temperatur tilltar mögelrisk och tillväxt drastiskt. Y-axeln i figur 2 visar risken för mögel och kurvorna att risken är mycket större vid 20 grader än vid 8 grader.

Vattentillgång i form av vätska och/eller ånga är nödvändig. X-axeln i figur 2 visar relativa fuktigheten (RF) i luften. Kravet beror på mögelart, men är sällan under 75 procent. Kurvorna visar att vid tilltagande fuktighet över 85 procent accelererar risken kraftigt. (X-axeln visar också ett annat fuktmått, fuktkvoten – Fk – kvoten mellan det förångningsbara vattnets vikt i ett material och materialets torra vikt).

Tiden mögelsvampen har på sig att växa har också betydelse; men figur 3 visar att det inte dröjer länge innan påväxt startar. Om t.ex. temperaturen är 23 grader och relativa fuktigheten 95 procent kommer påväxten igång på 2 veckor. Figuren gäller gran och furu.

Mögel är inget enhetligt växttaxonomiskt begrepp, men de flesta mögel tillhör Ascomycetes och Fungi Imperfecti. Den senare typen utgör en oenhetlig grupp arter som sällan eller aldrig fortplantar sig könligt, utan könlöst enligt figur 1.

Viktiga släkten av mögelsvampar är Stachybotrys, Aspergillus, Penicillium, Alternaria, Cladosporium, Mucor och Geomyces.

Mögel bryter ner trä, kartong, stärkelse o.d. Inneklimatproblem är dålig lukt. Det luktar ”helt enkelt mögel”. Flera mögelarter kan bilda mykotoxiner. Sådana kan påverka nerv- och immunsystem och ge cancer. Viktiga mykotoxiner är trikotecener, aflatoxin, atranoner, sterigmatocystin, gliotoxin och satratoxiner. Idag finns metoder att bestämma både sporkoncentration i luft och förekomst av specifika toxiner, men länkarna från mögel till hälsoeffekter är långt ifrån utredda.

Gör det svårt för möglet! Håll fukt och värme borta. Och tänk på att även i fuktig och varm luft växer inte möglet på oorganiskt material som hålls rent.

 

Measuring extensional viscosity – important step forward high performance coating colours for curtain coating (tidningen Papper&Massa) redigering: Kjell-Arne Larsson

Curtain coating is one of the most promising technologies and has already made success in manufacturing specialty papers based on a very smooth base paper. Hopefully curtain coating in the future will have a broad range of applications, also on fairly rough surfaces. This   contact-free technology has a potential to reduce the web-breaks in the coating stations of paper machines and enhance the production economy.

One research group in Finland had their focus on measuring the extensional viscosity of the coating colours. The work is a collaboration between Kemira Oyj, which develop chemicals for coating colours, and Research Center at UPM-Kymmene, a paper maker not yet practicing curtain coating, but open for the possibilities. At Kemira, Mari Ojanen is responsible for the research and UPM is represented by Tarja Sinkko, Leena Kunnas and Matti Lindeman.

The starting point for the Finnish group was, that when one try normal coating colours in curtain coating, this will lead to runnability problems and surface defects, especially at high speeds. Coating colours must be prepared just for curtain coating and reliable analysis methods are needed then.

The operating window of the curtain coater is limited by two factors. The free falling curtain may break up at low coating speeds when the flow rate is very low (about 1 cm3/s/cm) due to insufficient surface tension of the coating colour. At high coating speeds, the curtain goes through harsh extension at the impingement of the curtain on paper. Extension of coating colour may cause cracks on the coating layer. Both the above-mentioned problems can be prevented with the addition of small amounts of suitable additives into the coating colour. This is why measuring and controlling the dynamic surface tension and the extensional viscosity of curtain coating colour is an important part of curtain coating development. Maximum bubble pressure method for dynamic surface tension and CaBER (Capillary Breakup Extensional Rheometer) method for extensional viscosity, are the most commonly used analyzing methods for curtain coating colours. However CaBER is not a reliable tool for extensional viscosity, because the measurement accuracy depends on measurer, quality and amount of the sample and other coating colour properties. ACA Systems’ EXTV-device for measuring extensional viscosity was tested as an alternative to CaBER. EXTV-device is an ACAV2 capillary viscometer accessory.

 

Ny järnväg förbi Kiruna – omfattade investeringar i järnväg och övrig infrastruktur (tidningen Nordiska Projekt) text: Kjell-Arne Larsson

I höst börjar arbeten med ett nytt järnvägsspår som på sikt ska ersätta det gamla förbi Kiruna. Dessutom fortsätter LKAB färdigställandet av investeringar för smidigare transporter med bättre logistik. Det handlar om lok och vagnmateriel, men även bangårdar samt lastnings- och lossningsstationer.

Den befintliga järnvägen genom Kiruna går öster om gruvberget Kiirunavaara, till järnvägsstationen och vidare mellan sjön Luossajärvis östra strand och berget Luossavaara. Bansträckningen söder om Luossajärvi och stationen ligger inom det markområde som kommer att beröras av fortsatt gruvbrytning. Marken riskerar att utsättas för seismiska händelser, vibrationer och skalv, och på sikt även deformationer. Järnvägen måste flyttas, inte minst för att de tunga malmtågen passerar här.

Investeringarna i ny infrastruktur är omfattande. LKAB satsar ungefär 3 miljarder kronor i järnvägsprojektet. Under 2008 avsattes 1,95 miljarder. Så mycket disponeras för själva järnvägen. Övriga delen av investeringspengarna går till åtgärder som behövs för att skapa förutsättningar att dra järnvägen.

Banverket och LKAB kom vid årsskiftet 2008/2009 överens om hur järnvägsprojektet ska genomföras. De pengar som LKAB skjuter till räcker för att finansiera nya järnvägen upp till den befintliga järnvägens funktioner, medan Banverket bekostar de uppgraderingar av järnvägen som görs under projektet.

”Järnvägsplaner”

Bygget av nya järnvägen har fått tillåtlighet av regeringen enligt miljöbalken. För att inte förlora tid arbetade intressenterna med järnvägsplanerna samtidigt som man väntade på tillåtlighet. De nya bandelarna fördelas på tre järnvägsplaner. När detta skrivs är plan 01 och 04 godkända. Järnvägsplan 02, som handlar om sträckorna inom LKAB:s område, har ställts ut under våren och är ännu inte godkänd.

Nya järnvägssträckningen blir 18 km lång och kommer att gå väster om Kiirunavaara. Vid Råtsi, där Svappavaarabanan grenar av sig och där Banverket redan byggt en ny omformarstation, kommer nya järnvägen att dras i en böj söder om och vidare väster om Kiirunavaara. Sedan fortsätter den norrut, får förbindelser med LKAB-området med sina bangårdar och terminaler, för att fortsätta på Luossajärvis västra sida innan nya järnvägen möter den gamla nära Luossajärvis norra ände. Där byggs en ’triangelkorsning’ som medger att LKAB:s malmtåg kan köra runt Luossajärvi och därmed utökas rangeringsmöjligheterna. ’Triangelkorsningen’ gör det också möjligt för persontåg som kommer söderifrån att runda sjön och köra en liten bit söderut till den befintliga järnvägsstationen. Tåg som kommer norrifrån tar däremot samma väg som tidigare.

Den befintliga järnvägsstationen kan användas några år till. Var det nya resecentrumet, som ska ersätta gamla stationen, ska byggas är inte beslutat än. LKAB kommer också att kunna använda ’Malmbangården’, som ligger intill Luossajärvi och en bit norr om stationen, några år till. Nya järnvägssträckningen och det sätt projektet genomförs på innebär därmed att befintliga spår tillsammans med nya spår kan används på ett flexibelt sätt och man är inte helt låst till en ny lösning, fram till dess att gamla sträckningen måste avvecklas av säkerhetsskäl.

Vissa förberedande arbeten gjordes redan innan regeringen i vintras gav tillåtlighet. När detta skrivs pågår upphandling av entreprenader och redan i höst kommer den första entreprenaden igång. Då startar avtäckning och kartläggning av berg vid Peuravaara i norr. Mot slutet av året kommer skog att avverkas längs bansträckningen.

LKAB och Banverket delar arbetet mellan sig så att Banverket bygger järnvägen, broar och viadukter. Allt förläggs på mark så några tunnlar behövs inte. LKAB bygger nya vägar, upplagsplatser, dammar inne på det egna industriområdet, rännor och företagets egna spår som ansluter i både norr- och södergående riktning. Nu väntar man på miljötillstånd för vissa av dessa åtgärder. Så småningom kommer Banverket också att bygga en ny godsbangård söder om Kiirunavaara vid den nya järnvägssträckningen. Sträckningen ska vara klar i oktober 2012.

Övrig infrastruktur

För att skapa rationella och kostnadseffektiva transporter genomför LKAB ett stort antal åtgärder. Detta arbete har pågått sedan slutet av 1990-talet och är nödvändigt för att klara ökande leveransvolymer. Merparten av järnmalmsprodukterna går med järnväg i norra omloppet för utskeppning via Narvik. Övrig volym transporteras i södra omloppet till SSAB i Luleå, eller skeppas ut via Luleå hamn. På sin väg tillbaka har tågsätten med sig tillsatsmedel. Från Narvik är det olivin och kvartsit. Från Luleå är det kol, bentonit och kalksten.

Sedan 2005 har LKAB arbetat för att minska terminaltiderna och därmed förkorta omloppstiderna så att varje tågsätt kan göra två omlopp per dygn, i stället för som tidigare 1,3. Tågsätt med större lastkapacitet var också önskvärt för att klara ökande leveranser. Mer last per tågsätt ger dessutom minskning av transportkostnader och energiförbrukning. Tidigare malmvagnar lastade 80 ton och nu ersätts de med vagnar som tar 100 ton. Givet att vagnarna har fyra axlar krävs att banvallarna klarar 30 tons axellast. Först uppgraderades södra omloppet Kiruna – Luleå till denna standard, sedan det norra omloppet Kiruna – Narvik. Det innebar också att man tillgodosåg kraven på mötesplatser för de nya längre tågsätten.

För att klara högre axellast och få smidigare lastning och lossning behövde också ett antal terminaler byggas om. I Malmberget och Luleå var man tidigt klara med dessa. Terminalen i Svappavaara byggs nu om med en bättre bangård, och lossningsstationen modifieras för högre volymer och rullande lossning. Terminaler och bangårdar i Kiruna har delvis byggts om, men planläggningen kompliceras av att deformationsområdet från gruvbrytningen breder ut sig.

Terminalen i Kiruna har byggts om och byggts till så att pellets numera lastas ovan jord. Detta gäller pellets från det gamla KK2 och det nya KK4. Dessutom har bangården uppgraderats så att fyra av de befintliga spåren har förlängts för att klara längre tåg. Sedan har man byggt ett nytt spår, där tillsatsmedel lossas och ny mottagningsstation har uppförts. Allt detta var klart i april 2008. En av-isningsanläggning för vagnarna behövdes och har installerats. Återstår gör bland annat lastningsterminal ovan jord för pellets från KK3, och investeringsbeslut på detta har inte tagits än.

Från och med 2005 och tills förbättringen av infrastrukturen är fullt genomförd tredje kvartalet 2010 satsar LKAB cirka 4,5 miljarder kronor i terminaler, banvallar och tågmateriel.

Loken som drar malmtågen kallas linjelok. De gamla Dm3-loken tas ur drift successivt fram till 2011 och skrotas. De ersätts med nya lok av typen IORE. Loken tillverkas av Bombardier som sätter samman dem på sin verkstad i Kassel i Tyskland. Delarna tillverkas i olika länder, exempelvis kommer chassierna från Polen. Nio lok har levererats och ytterligare fyra ska levereras fram till 2010.

Varje IORE lok har två sektioner. Maxeffekt för det parkopplade loket är 10800 kW. Möjligen är det världens starkaste lok. Det väger 360 ton, är 46 meter långt och har en maxhastighet på 80 km/tim. Nya tågsätten går snabbare än de gamla. ’Parloket’ har totalt fyra boggier med sammanlagt 12 axlar, där samtliga hjul är drivhjul och en datoriserad styrning ser till att alla axlar har samma hastighet. Ett dubbellok kostar i storleksordningen 100 miljoner kronor. IORE är en förkortning av Iron Ore och syftar dessutom på åsnan Ior i Nalle Puh.

Malmvagnar som klarar 100 tons last köptes först från Sydafrika. De 70 som levererades hade inte tillräckliga prestanda och byggdes om. LKAB utvecklade sedan en egen vagn tillsammans med Kockums och Kiruna Wagon, som ägs av LKAB via dotterbolaget KGS och två andra Kirunaföretag. Det första exemplaret levererades hösten 2005 och sedan dess har LKAB beställt allt fler vagnar, sammanlagt 750 stycken. Vagnarna har fyra axlar, klarar 30 tons axellast och lastar 100 ton.

Tidigare hade varje tågsätt 52 vagnar som vardera tog 80 ton, totalt 4160 ton. De nya tågen har 68 vagnar som vardera tar 100 ton, vilket totalt blir 6800 ton. Det innebär att ett tåg, som ju går två omlopp per dygn, transporterar drygt 13000 ton malmprodukter.

Nya tågsätten har en längd på 750 meter. Ombyggnad av bangårdar med längre spår krävdes. Sju tåg trafikerar norra omloppet och tre tåg det södra omloppet. Det dröjer ytterligare något år innan de tio tågsätten är komplett på plats. När allt materiel är levererat har man 13 ’parlok’; 11 behöver rulla, ett är på revision och ett behövs i reserv. Av de 750 vagnarna ingår 680 i kompletta tågsätt, övriga behövs för transporterna till Svappavaara och som reserver.

Förutom linjelok behövs terminallok. Tre av de befintliga dieseldrivna terminalloken av typen T46 byggs om för högre dragkraft och förses med dubbelhytt. Ombyggnaden ger bättre arbetsmiljö för järnvägspersonalen.

Tågtrafiken på malmbanan drivs i egen regi. På den svenska sidan svarar dotterbolaget Malmtrafik i Kiruna AB och på den norska sidan svarar nämnda bolags dotterbolag Malmtrafik AS för trafiken.

Övriga åtgärder

Som nämnts krävs en hel del andra åtgärder för att få den nya infrastrukturen på plats och att samtidigt ta hänsyn till de deformationszoner som kan uppstå i Kiruna som följd av fortsatt gruvbrytning. En ny damm måste byggas i norr mot sjön Luossajärvi. Sjön kommer att få nya utflöden. De ska klara ett 10.000-årsregn, det vill säga det värsta skyfall som uppstår inom en 10.000-årsperiod.

 

Molybden – en faktasamling

(tidningen Nordiska Industriprojekt 6/2010)

text: Kjell-Arne Larsson

Ordet molybden kommer från lat. molybdaena och grek. molybdos (molubdos=bly) som betecknade en odefinierad grupp ämnen som påminde om bly genom att de var blygrå och gav ett mörkt streck när man ritsade med dem. Molybdenglans, blyglans och grafit hade samma egenskap härvidlag. Det dröjde innan själva metallen molybden upptäcktes. Den svenske kemisten Carl Wilhelm Scheele kom ämnet på spåren. Han värmde mineralet molybdenglans och framställde ett ämne han kallade molybdenjord. Senare prövade kemisten Hjelm att reducera ”molybdenjorden” med kol och då fick han fram kolhaltig molybdenmetall.

Molybdenglans består kemiskt av molybdendisulfid som bygger upp det viktigaste molybdenmineralet på jorden. Det är vanligt i bl.a. Skandinavien och Nordamerika. Våra nordiska fyndigheter har i allmänhet låga halter molybden. Ett historiskt viktigt molybdenbrott är Knaben i Vest Agder i Norge. Näst vanligaste molybdenmineralet är wulfenit PbMoO4. Medelförekomsten av grundämnet molybden i jordskorpan är 15 g/ton.

Molybden är en metall med silvervit yta. Ämnet är hårt. Föga flyktigt. Smältpunkt ca 2615 °C. Kokpunkt ca 4800 °C. Vid rumstemperatur är ämnet mycket beständigt och reagerar inte lätt med andra ämnen i luft eller vatten. Metallen börjar oxidera först vid 400 – 500 °C. Molybden är motståndskraftigt mot icke oxiderande syror, men angrips lättare av oxiderande syror.

Grundämnet har atomnummer 42. I periodiska systemet tillhör molybden kromgruppen tillsammans med krom, volfram och uran. Molybden har elektronkonfigurationen 2-8-18-14. Yttre skalet har 5 elektroner i 4d-orbitalen och 1 elektron i 5s-orbitalen. Molybden har samma typ av konfiguration med 5 d-elektroner och 1 s-elektron som krom. Volfram har däremot ett yttre skal med 4 elektroner i 5d-orbitalen och 2 elektroner i 6s-orbitalen. Man skulle därför vänta sig att molybden kemiskt är mer likt krom än volfram. Men molybden har mer gemensamt med volfram. Det beror bland annat på atomradierna. Krom som är minst har kovalent radie 1.17 Å, medan molybden och volfram är nästan lika med 1.29 respektive 1.30 Å. Att volfram inte har större radie beror på lantanoidkontraktionen.

Krom kan anta alla oxidationstal från –II till +VI. Stabilast är +III. Molybden med elektronkonfigurationen [Kr] 4d5 5s1 har liksom volfram oxidationstalen –II, 0, I, II, III, IV, V och VI. Stabilast är VI. Att den vanligaste oxiden som molybden bildar är molybdentrioxid Mo+VIO3 är därför inte förvånande.

Joniseringspotential 1 för molybden är 7.2 elektronvolt. Det kan jämföras med t.ex. 5.1 för Na, 9.2 för Au och 17.4 för F. Pauling´s elektronegativitet för molybden är 1.8. Det kan jämföras med 0.9 för Na, 2.4 för Au och 4 för F. Molybden har densitet 10.2 g/cm3.

Molybden bildar många olika oxider. Som nämnts är den vanligaste MoO3. Upphettas denna i vakuum bildas molybdendioxid Mo+IVO2. Det förekommer också oxider med strukturer med mycket komplicerade formler, t.ex. Mo8O23.

Molybden kan bilda både vattenlösliga och fasta molybdat.

Den vanligaste sulfiden är molybdendisulfid MoS2 som finns i mineralet molybdenglans, som också kallas molybdenit. Molekylerna är ordnade i skikt med relativt svaga krafter mellan skikten som därför lätt glider på varandra. Både molybden och volfram bildar dessutom sandwich-liknande strukturer där metallen har valensen +I, exempelvis (C6H6)2Mo+I och C5H5MoC6H6.

Molybden bildar också karbider och olika cyanokomplex som Mo+IV(CN)84- och Mo+V(CN)83-. Både krom, molybden och volfram bildar också karbonyler, t.ex. Mo(CO)6 , där oxidationstalet är 0.

För att framställa molybden går det att göra som Scheele gjorde och därefter som Hjelm gjorde. Molybdenglans rostas först:

2 MoS2 + 7 O2 ––> 2 MoO3 + 4 SO2

Sedan reduceras metallen med kol eller vätgas:

MoO3 + 3 H2 ––> Mo + 3 H2O

Sluttemperaturen vid reduktionen kan vara ca 1100 °C. Metallen fås i pulverform. På grund av att smältpunkten är ca 2615 °C är det energikrävande att smälta ihop pulvret. Bättre då att sintra det till metallstycken.

Molybden har i modern tid länge använts som legeringsmetall i högpresterande stål. Molybden ökar stålets seghet och möjligheterna att härda stålet. Då används krom, nickel och molybden; var för sig eller i kombination. Molybden används bl.a. då det krävs höghållfasta rostfria syrafasta stål. Vid tillverkning av verktygsstål är varmhållfasthet viktig och den får man i höglegerade stål med molybden, volfram, vanadin och kobolt. Den idag vanligaste tillämpningen då man väljer stål med molybden är när miljön är starkt korroderande, t.ex. i kontakt med havsvatten med höga kloridjonhalter.

Som nämnts har molybdendisulfid MoS2 en påtaglig skiktstruktur. Det glider lätt mellan skikten och ämnet är därför ett bra smörjmedel som fungerar även i temperaturer upp till ca 370 °C. Märk att molybdensulfid har flera likheter med grafit.

Molybdenmetallen är ovanligt motståndskraftig mot oxidation och annan nedbrytning vid rumstemperatur. Molybdendisilicid MoSi2 är också vid hög temperatur motståndskraftig mot oxidation eftersom ett skyddande kiseldioxidskikt bildas på ytan. Den har använts som motståndsmaterial vid elektrisk upphettning. Gedigen molybden har använts i metalldelar i glödlampor och elektronrör.

Kommentera