Hur används sällsynta metaller i el-produkter?

Av de grundämnen som finns i periodiska systemet har åtminstone 69 stycken identifierats som vanliga i elprodukter. Viktmässigt står vanliga metaller som järn och aluminium för merparten. Men andra metallers unika egenskaper gör dem attraktiva för att göra våra elprodukter lättare, smartare, snabbare eller billigare. Samtidigt är många användbara metaller farliga för människa och miljö. Ofta finner vi en mängd olika metaller sammansmälta i form av legeringar på exempelvis kretskort. Att få tillbaka dessa metaller till sin ursprungsform är en utmaning vi har inför framtiden.

Metaller som är bra på att leda ström, är hållfasta och billiga har länge varit eftertraktade vid tillverkning. Men utvecklingen inom elektronikbranschen har under senare år tagit ett större helhetsgrepp där hållbarhetskriterier fått större plats vid val av material. Arsenik, bly, kvicksilver, beryllium och andra direkt skadliga ämnen har ersatts av mindre farliga. Tillverkningsprocessen utvecklas hela tiden för att hitta alternativa material och effektivare metoder. Inte sällan är det samarbeten mellan producenter och forskningsinstitut och universitet som är grunden för det som längre fram blir praxis.

Metallernas ”eviga” liv

Under 2020 tillsatte Sveriges regering en särskild utredning som syftar till att ta fram en strategi för hur Sverige kan arbeta med cirkulär ekonomi. Uttrycket kan förklarats på så sätt att alla delar och ämnen som används i produkter ska återvinnas och kunna nyttjas i flera livscykler. Detta gäller bland annat som metaller som ju inte tappar i kvalitet oavsett hur många gånger de används. Med strategin vill man också hitta vägar för att en sådan utveckling ska ge ekonomisk utdelning eftersom man måste väga in både miljömässiga, sociala och ekonomiska aspekter när man tittar på om något är hållbart.

2018 släpptes en rapport från företaget Material Economics som i samarbete med Återvinningsindustrierna räknat på det osynliga värde som finns i avfall som vi inte tar tillvara idag. Deras beräkning visar att det finns ytterligare 42 miljarder kronor per år att plocka ur det avfall som genereras i Sverige, om våra processer var helt cirkulära. Men för att nå dit behöver tekniker och processer utvecklas så att det slutliga resultatet; det man får ut som material efter återvinning, ger ett större ekonomiskt och miljömässigt värde än vad som stoppats in i processen.

Vad innehåller en vanlig mobil?

En mobiltelefon utgör ett bra exempel på vilka metaller som används inom elektroniska produkter idag. Elektronikprodukter har höljen av aluminium, järn och koppar. Kretskort, displayer och andra ”smarta” applikationer är där vi hittar små mängder av många och sällsynta metaller. Utvecklingen inom batterier sker på bred front och med olika tekniker. Betydande har varit att bly och kadmium alltmer ersätts av litium och kobolt. Av uppladdningsbara batterier är litiumjon i dag helt dominerande. Eftersom utvinning av litium är förknippad med stora miljörisker, är det en viktig framtida utmaning att utveckla metoder för att på bred front kunna materialåtervinna litium.

I exemplet med en mobiltelefon som väger knappt 200g så kan det förutom de viktmässigt dominerande järn, aluminium, koppar och kobolt även finnas fler än 20 olika grundämnen. Alla dessa har unika egenskaper och fyller ett syfte, men tillsammans står de bara för 10 procent av telefonens vikt.

Halvledare

  • Gallium

Högtalare

  • Kobolt
  • Järn

Högtalarmagneter

  • Sällsynta jordartsmetaller

Hölje

  • Aluminium

Kameror

  • Tenn

Kondensatorer

  • Nickel

Kontakter

  • Guld

Kretskort

  • Guld
  • Silver

LCD-skärm

  • Aluminium
  • Sällsynta jordartsmetaller

LED

  • Gallium
  • Indium

Ledare

  • Silver