Materialval får en allt mer framträdande roll inom många industrier. När vi ständigt eftersträvar lättare karosser, mer komplexa komponenter och effektivare energiutvinning är det till stor del materialvalet som påverkar.

Rätt material är helt avgörande för att nå hållbarhet

Gert Nilson är avdelningschef för forskning och utbildning på Jernkontoret, stålindustrins branschorganisation. Han menar att frågan är solklar.

− Rätt material är helt avgörande för att nå hållbarhet. Att vara effektiv med materialanvändningen, samt att åstadkomma energi- och resurseffektiva lösningar är ett måste i framtiden. Svensk stålindustri är delaktig i alla de nya fossilfria sätten att utvinna energi.

Strategi för energi

Fossilfri energiproduktion är en sektor som står inför en kraftig utveckling. Framförallt är det sol- och vindkraft som expanderar världen över. Problemet är att det krävs  en plan för när det är molnigt eller vindstilla.

Bengt Gudmundsson är chef för teknologiutveckling på Siemens Industrial Turbomachinery. Det innebär i praktiken att han måste ligga fem år före marknaden och tillsammans med kolleger över hela världen ta fram nya teknologier till framtidens produkter.

− Omställningen till en mer hållbar värld ställer stora krav på material och design, säger han. Utvecklingen av nya material är definitivt en nyckel för att komma dit.

Ställer stora krav på material och design

Inom Siemens utvecklar man koncept för tillverkning av vätgas genom elektrolys när det finns ett överskott från förnybara energikällor, som sol och vind. Vätgasen kan lagras och användas som bränsle till gasturbiner med hög verkningsgrad när det är ett underskott av effekt från de förnybara energikällorna.

− Förbränning av vätgas är en stor utmaning och för oss är det viktigt att hitta bra material och konstruktionslösningar, säger Bengt Gudmundsson. Vi jobbar dels med keramiska ytbeläggningar för att kunna elda varmare, dels experimenterar vi med kylteknik. Genom 3D-printing kan vi till exempel producera komplexa kylkanaler som inte går att tillverka med konventionell teknik. På så sätt kan vi gå fortare fram, och vi ser att den tekniken kommer ha stor betydelse i framtiden.

Metall för vätgas

Gasturbinerna kan bland annat drivas på vätgas, en potentiellt helt utsläppsfri energibärare som vinner mark bland annat inom bilindustrin, som utvecklar allt fler modeller med bränsleceller som drivs av vätgas.

Håkan Holmberg är sälj- och affärsutvecklingschef på Surface Technology, den enhet som tillverkar material till bränsleceller på Sandvik Materials Technology. Han ser ett potentiellt paradigmskifte. 

− Tekniken för bränsleceller finns redan där, men med bättre materialval och produktionsteknik kan det bli skalbart. Det krävs smartare industriella lösningar för att komma till marknaden, och materialkostnaden är en viktig del. Bränslecellsbilarna kostar redan en tredjedel av vad de gjorde för två år sedan. 

Plattorna måste vara strömledande och korrosionsbeständiga

På Sandvik utvecklar man sedan 10 år tillbaka material med nya egenskaper tack vare särskilda ytbeläggningar. Resultatet har bland annat blivit en produktionslinje för de metallplattor som spelar en vital roll i bränslecellstekniken.

− Plattorna måste vara strömledande och korrosionsbeständiga, ha bra formbarhet, väga så lite som möjligt och vara i storleksordningen 0,1 millimeter tjocka. Därför blir ytbeläggningen oerhört viktig för att det ska bli så effektivt som möjligt.

Kraftig omställning

Även Gert Nilson på Jernkontoret spår en spännande tid framöver, och energisektorn är numera dragloket för den industriella omställningsprocessen. Många innovationer kommer komma entreprenörer tillgodo. Men universiteten behöver bli ännu bättre på att lägga grunderna för arbetet med material, miljö, energi och hållbarhet.

− Vi menar att både den grundläggande materialkunskapen och forskningskopplingen måste bli starkare på utbildningarna. Dessutom bör universiteten få ett tydligare uppdrag att deras utbildningar ska leda till jobb. Passionen finns ofta där redan. Jag brukar säga att vill du förändra världen, ska du jobba med material, avslutar Gert Nilson.