Under städer över hela världen döljer sig mänskliga artefakter i form av miljontals ton oanvända och bortglömda kablar och rör. Marken under staden kan faktiskt betraktas som en gruva och beräkningar visar att bara i Sverige döljer sig fyndigheter av aluminium, koppar och bly till ett värde av flera tiotals miljarder kronor.

Kabel-X utvecklar tekniker för att utvinna metall från gamla ledningar.

Telebolag och energibolag installerar efterhand nya kommunikations- och kraftkablar och i många fall får de gamla kablarna ligga kvar. Det blir helt enkelt för dyrt och tekniskt komplicerat att gräva upp de övergivna kablarna. Höga metallpriser och allt mer krävande miljölagstiftning medför emellertid att intresset ökar för att leta reda på metallerna. Det är därför allt fler som ställer sig frågan om det inte är dags att använda marken under våra fötter som framtidens gruva. Gamla kopparkablar är av speciellt intresse och här gäller det att prospektera, dvs att karlägga fyndigheterna, samt att utveckla kostnadseffektiva metoder för utvinning av metallen. Vidare gäller det att analysera de tekniska, ekonomiska och juridiska villkoren som krävs för att koppar och andra metaller ska kunna samlas in och återvinnas.

I forskningsprojektet ”Städer som gruvor” arbetar man vid Linköpings universitet med att kartlägga mängden metaller som finns inbyggd i en svensk stads infrastruktur. Tonvikten ligger här på de delar av systemen som inte används. I projektet ingår också att utveckla systemlösningar för att utvinna metallerna samt att utvärdera teknikerna ur ett ekonomiskt och miljömässigt perspektiv. ”Städer som gruvor” finansieras av Vinnova och inkluderar bland annat forskare, återvinningsindustrin och flera kommuner.

Urban mining kompletterar gruvbrytning

”Den ökande konkurrensen om naturresurser i samhället medför att vi vill komma åt de outnyttjade förråd av material som döljer sig i byggnader, i marken och på soptipparna”, säger Joakim Krook, som är lektor i Industriell Miljöteknik vid Linköpings universitet och projektledare för ”Städer som gruvor”. ”Vi upplever att många beslutsfattare i samhället och näringslivet känner oro för att det kommer att uppstå brist på viktiga material, framförallt vissa metaller. Bristen orsakas av en kombination av omvärldsförändringar såsom ökad befolkningsmängd, ekonomisk och teknisk tillväxt i utvecklingsländer, samt det faktum att vi redan brutit en betydande del av de metaller som finns i kända fyndigheter”, fortsätter Joakim.

”Ett tecken på det som håller på att hända är ökande priser på strategiska metaller. Samtidigt vet vi att stora förråd av dessa ämnen finns gömda i infrastruktur och byggnader i samhället, framförallt i städerna. Ser man på hur mycket koppar som inbyggt i mark och byggnader i världens städer så kan mängden jämföras med den som finns kvar i världens kända fyndigheter”, konstaterar Joakim Krook. ”Det finns alltså en potential att ersätta traditionell gruvbrytning med ”urban mining” – dvs att leta rätt på de förråd som ligger i dvala. Med dvala menar vi material och produkter som man har slutat använda men som finns kvar på sin ursprungliga plats någonstans i samhället. Det kan vara byggnader som inte används, elektronik och möbler, samt nedgrävda kablar, gasnät och andra metallrör som inte längre utgör en del av infrastrukturen”, avslutar Joakim.

Värdefulla metaller i gammalt industriområde

Som en del av projektet ”Staden som gruva” har forskare vid Linköpings universitet undersökt staden Norrköping. I marken under byggnader och vägar finns många olika material som är intressanta ur återvinningssynpunkt, exempelvis:

  • Fjärrvärmerör av stål.
  • Vatten- och avloppsrör av koppar, gjutjärn och stål.
  • Belysningskablar som innehåller koppar och aluminium.
  • Koppar och aluminium som finns i kablar för hög och låg spänning.
  • Telefonkablar som innehåller koppar.
  • Nedgrävda övergivna gasledningar av stål och koppar.

Studien i Norrköping pågick under ett år och baserades på en mycket stor mängd data. Det rörde sig bland annat om kartläggning av urkopplade ledningar och rör, information från digitaliserade kartor, GIS-data och annan information från ägarna av ledningarna, samt historisk statistik från kommunen om de tekniska systemen. Undersökningen visade att för Norrköping rör det sig om 5000 ton metall i urkopplade infrasystem. ”Av detta finns 4455 ton järn i det helt urkopplade stadsgasnätet och i urkopplade fjärrvärmerör, 560 ton koppar i det helt urkopplade likströmsnätet och i urkopplade delar av växelströmsnätet, samt 27 ton aluminium i urkopplade elkablar”, säger Björn Berglund, doktorand vid Industriell Miljöteknik vid Linköpings universitet.

Ett delprojekt rörde ett gammalt industriområde i stadens centrala delar. Tanken är att Norrköping ska modernisera området och omvandla det till bostäder och kommersiella verksamheter. I planerna ingår att samtliga byggnader ska rivas, att förorenad mark ska saneras, samt att den infrastruktur som för närvarande döljer sig under markytan ska återvinnas. Sammanlagt rör det sig om närmare 100 km nedgrävt material i industriområdet. Metallvikten uppskattas till minst 300 ton och det ekonomiska värdet ligger närmare 5 miljoner kronor.

Då är det väl bara att ge sig ut med hacka och spade och börja gräva? Nej, så enkelt är det naturligtvis inte och både teknik och metallpriser har avgörande betydelse. I fallet där man ska sanera och renovera ett helt industriområde kan traditionell teknik med uppgrävning tillämpas och kanske göras kostnadseffektiv. Hur kommer man då åt metaller som exempelvis ligger i kablar under byggnader och gator? Här är det svårare och dyrare att gräva eller borra, men det finns intressant teknik som öppnar nya möjligheter. Det är framförallt den värdefulla kopparn som man är på jakt efter och med ett pris på ca 50 kr/kg koppar under de senaste åren, samt en kostnad på ca 1000 kr/m för traditionell uppgrävning, är utvecklingen av nya återvinningsmetoder i full gång.

Intressanta återvinningsmetoder på gång

Forskare vid Industriell Miljöteknik Vid Linköpings universitet har fått 3 miljoner kronor från Formas för att utvärdera olika tekniker för att utvinna metaller från urkopplade infrasystem som finns nedgrävda under städer. I projektet, som kallas ”Ekonomisk och miljömässig utvärdering av metallutvinning från urkopplade elnät i städer”, samarbetar forskarna med Tekniska Verken i Linköping, Utsikt Nät AB, Stena Metall AB och företaget Kabel-X.

Inom ramarna för projektet testas i Linköping för närvarande en billig metod att återvinna metallkärnan i kopparkablar. Man tar sig fram till kabelmanteln via två hål i gatan, i början och slutet av den kabel man ska dra upp. Ofta kan man använda hål som redan finns, till exempel kabelbrunnar. Via en anslutningsmuff pumpar man in en vätska i mellan manteln och bandet som håller samman kabelns kärna. Vätskan är en organisk olja som är biologiskt nedbrytbar. Oljans sammansättning anpassas speciellt för den kabeltyp som ska återvinnas. När oljan trycks in så komprimeras kabeln samtidigt som friktionen mellan höljet och kärnan minskas och efter en stund sipprar oljan ut i kabelns motsatta ända. När detta sker är det dags att dra ut kopparkärnan med en vinsch eller en liten truck. Kraften som behövs är ganska liten. Kabelmanteln som är kvar bildar ett hålrum och i detta kan man passa på att dra in en fiberkabel. Tekniken har sitt ursprung i företaget Kabel-X i Österrike och börjar nu tillämpas i Sverige.

”Vi ser en stor potential i möjligheten att på ett miljöanpassat sätt återvinna kabelkärnor av koppar”, säger Rolf Neuendorff, som är svensk representant för Kabel-X och deltar i forskningsprojektet. ”Gamla kopparledningar ersätts nu med högpresterande fiberoptik och kombinationen av återvinning av kopparn och utnyttjandet av det uppkomna hålrummet i kabeln är mycket intressant ur ekonomisk synpunkt”, fortsätter Rolf. ”Med den här tekniken kan vi gå in i kablar som är upp till 300 m långa, men det är vanligast med längder runt 125 m. Tiden för extraktion av kabelkärnan inklusive förberedelser beror på typen av kabel och processen tar någonstans mellan 1,5 till 5 timmar”, avslutar Rolf.

Artikeln publicerad december 2011