SDU-forsker får millionbevilling til at forvandle metalaffald til fremtidens råstof

Hver dag producerer europæiske virksomheder store mængder metalspåner og metalrester som biprodukt af deres produktion. For mange virksomheder er materialerne et affaldsproblem, der koster penge at komme af med.

Men hvad nu, hvis affaldet slet ikke er affald?

Det spørgsmål skal lektor Mohammad Malekan fra Institut for Mekanik og Elektronik på Syddansk Universitet nu undersøge efter at have modtaget en Sapere Aude-forskningslederbevilling fra Danmarks Frie Forskningsfond.

Målet er at udvikle ny viden om, hvordan metalrester fra industrien kan omdannes til metalpulver og bruges direkte i avanceret metalbaseret 3D-print.

– Europa har begrænsede råstoffer, men samtidig producerer vi store mængder metalaffald. Vi skal blive bedre til at se affald som en ressource. Hvis vi kan genanvende materialer, som allerede findes i vores industrielle værdikæder, kan vi både reducere spild og mindske vores afhængighed af importerede råstoffer, siger Mohammad Malekan.

Vil udfordre den gængse tilgang

I dag findes der metoder til at genanvende metalrester fra industrien. Typisk kræver det dog omfattende rensning med kemikalier, fordi materialerne ofte er forurenet med olie, smøremidler og andre rester fra produktionsprocessen.

Det er netop den tilgang, Mohammad Malekan ønsker at udfordre.

– Det særlige ved projektet er, at vi undersøger, om vi kan bruge materialerne uden først at rense dem med store mængder kemikalier. Hvis det viser sig muligt, kan det gøre genanvendelse både enklere, billigere og mere miljøvenlig, siger han.

Projektet tager udgangspunkt i metalspåner fra blandt andet CNC-bearbejdning, hvor store metalblokke formes til færdige komponenter. Selvom restmaterialet ofte består af værdifulde metaller, ender det typisk som affald, der sendes videre til eksterne genanvendelsesvirksomheder.

Forskerne vil undersøge, hvordan de såkaldt “beskidte” materialer påvirker kvaliteten af det færdige produkt, når de anvendes i metalbaseret 3D-print.

Kan styrke Europas robusthed

Projektet kommer på et tidspunkt, hvor adgang til råstoffer og stabile forsyningskæder er blevet et strategisk fokusområde i Europa.
Mange af de metaller, som europæisk industri er afhængig af, importeres fra lande uden for Europa. Samtidig vokser interessen for at skabe mere robuste og lokale produktionskæder.

Hvis virksomheder i højere grad kan genanvende egne materialer, kan det bidrage til både større forsyningssikkerhed og en mere cirkulær økonomi.

– Mange virksomheder arbejder allerede målrettet med bæredygtighed og cirkulær produktion. Hvis vi kan udvikle løsninger, hvor affald bliver til en ny ressource i stedet for et problem, kan det få betydning langt ud over laboratoriet, siger Mohammad Malekan.

Kunstig intelligens skal hjælpe forskerne

Forskningsprojektet kombinerer materialeforskning, avanceret 3D-print, simuleringer og kunstig intelligens.

Forskerne skal blandt andet undersøge, hvordan urenheder påvirker materialernes egenskaber, og hvordan eventuelle fejl i de færdige 3D-printede komponenter kan forudsiges ved hjælp af machine learning.

Målet er at opbygge en grundlæggende forståelse af, hvordan genanvendte materialer opfører sig i avancerede produktionsprocesser – og på sigt gøre det lettere at anvende dem i industrien.

En mulighed for at bygge noget op

Sapere Aude-programmet er blandt Danmarks mest prestigefyldte forskningsbevillinger og gives til talentfulde forskere, der er klar til at etablere og lede deres egne forskningsmiljøer.

For Mohammad Malekan betyder bevillingen mulighed for at samle et forskerhold omkring idéen og forfølge spørgsmål, som ellers ville være vanskelige at undersøge.

– Jeg er både stolt og taknemmelig. Sapere Aude giver mig mulighed for at opbygge mit eget forskningsmiljø og forfølge en idé, som indebærer betydelig videnskabelig risiko, men også et stort potentiale.

Det er en unik mulighed for at skabe ny viden, som både kan få betydning for forskningen og for industrien, siger han.

Bevillingen skal blandt andet finansiere ansættelsen af en postdoc, en ph.d.-studerende og en forskningsassistent, som sammen skal arbejde med at udvikle og teste de nye metoder.