Klimateffektivt och cirkulärt måleri

Tunga fordon på arbetsplats i motsol.

En energi- och resurseffektiv industri med låga utsläpp är en nyckelkomponent för att den ska förbli långsiktigt konkurrenskraftig. Vid produktion av arbetsmaskiner är måleriet en viktig delprocess då den står för en betydande del av den totala klimatbelastningen och energi- och resursanvändningen.

I måleriprocessen för arbetsmaskiner, med karosser av stål, finns nu en kombination av möjligheter för ett teknikskifte som drastiskt kan minska energianvändningen, sluta flöden av vatten och kemikalier och förbättra miljöprestandan. Denna möjlighet innehåller ett paket av åtgärder i form av (1) byte till en ny typ av förbehandling, (2) en övergång till låghärdande pulver och (3) förändrad tillförsel av el, värme och bränslen.

Detta teknikskifte innebär dock omfattande investeringar, men nödvändigt beslutstöd och kompetens saknas. Av den anledningen krävs forskning för att kunna utveckla, testa och modellera. Detta för att utreda konsekvenserna av förändringarna på såväl produkt, produktionsprocess, resursersanvändning, arbetsmiljö som externa konsekvenser relaterade till utsläpp.

Detta är bakgrunden till projektet, som bidrar till ökad cirkularitet för målerier genom minskad klimatpåverkan, effektivare resursanvändning, lägre vattenanvändning och potentiellt lägre behov av ämnen som ska fasas ut kopplat till tillverkning av fordon.

Mål, syfte och genomförande av projektet

Projektet är ett samarbete mellan Volvo Construction Equipment i Hallsberg, Chemetall, Vilokan, Teknos och Linköpings universitet och kommer pågå i fyra år.

Volvo CE har, likt flertalet stora organisationer inom fordonsområdet, tydliga mål om att uppnå en mer energieffektiv, cirkulär och hållbar anläggning med en högre andel förnybar energi i sitt arbete med SBTi (Science based targets). Denna typ av offensiv strategi kräver åtgärder som går bortom inkrementell utveckling utan förutsätter stora tekniksprång, där beslutsunderlaget är begränsat. 

Projektet kommer att skapa ny kunskap, ett vetenskapligt förhållningssätt och en praktik kring att testa, modellera och utvärdera förändringar inom förbehandling, ugnsteknik, energisystem och värdera och reflektera kring konsekvenserna ur ett hållbarhetsperspektiv.

Kontakt

Bakgrund och motivering

En effektiv industriell resurs- och energianvändning är inte bara ett sätt att motverka klimatförändringarna, utan är även en nyckelkomponent för företags fortlevnad och konkurrenskraft, speciellt för de företag som levererar på en internationell marknad. Europeiska unionen (EU) har definierat klimatförändringar som ett viktigt fokusområde för miljöpolitiken där energieffektivisering och konvertering bort från fossila processer är i fokus.

Svensk industri som helhet står inför betydande omställningar som inte bara kan lösas med inkrementella förbättringar. Större ansatser krävs för att nå netto-nollutsläpp av CO2 år 2045. Dessa delar kräver också samverkan mellan ett stort antal aktörer från industrin, forskarsamhället, forskningsfinansiärer och näringslivet. Dessa typer av innovationer kan klassas som disruptiva där samverkan, spetsforskning och stora inom-organisatoriska förändringar krävs för att uppnå målet.

Den totala slutenergianvändningen i Sverige är cirka 378 TWh/år, där industrins energianvändning utgör ca 143 TWh/år (Energimyndigheten, 2020). Av detta står den verkstadsindustrin för ca 7,6 TWh där tillverkning av arbetsmaskiner och fordonstillverkning till stor del ingår. 

Tillverkning av arbetsmaskiner, som är i fokus i detta projekt, är en komplex och energi- och resursintensiv process som använder betydande resurser i form av energi, råmaterial och vatten. För att möjliggöra en konkurrenskraftig tillverkning av fordon ställs allt högre krav på förbättrad produktkvalitet, förbättrad hållbarhet och minskade koldioxidutsläpp. Detta innebär bland annat ett ökat fokus på konvertering av fossildrivna processer och energieffektivisering. För Sverige är fordonsbranschen, och tillverkning av arbetsmaskiner, en viktig aktör då fordonsbranschen står för ca 15 procent av exporten och 20 procent av industriinvesteringarna. Dessutom är detta en av landets mest FoU-intensiva näringar, som står inför en stor utmaning att fasa ut fossila bränslen i produktionsledet och krav på betydande energieffektivisering som går bortom inkrementella förbättringar.

I samband med produktion av arbetsmaskiner, i denna studie vid Volvo Construction Equipment i Hallsberg, och inom fordonstillverkning är måleriet ur energi- och miljösynpunkt en viktig delprocess då den står för en betydande del av den totala resurs- och energianvändningen. Måleriet i Hallsberg står för ca 40 procent av elanvändningen, i princip all gasolanvändning och ca 30 procent av fjärrvärmebehovet.

Volvo CE har, likt flertalet stora organisationer inom fordonsområdet, tydliga mål om att uppnå en mer energieffektiv, cirkulär och hållbar anläggning med en högre andel förnybar energi i sitt arbete med SBTi. Denna typ av offensiv strategi kräver åtgärder som går bortom inkrementell utveckling utan förutsätter stora tekniksprång, där beslutsunderlaget är begränsat. Tre huvudområden i denna strävan identifierades inom en förstudie inom FFI-programmet4. Områdena är (1) konvertering av ugnar från gasol till annan energibärare eller elektrifiering, (2) ett teknikskifte i förbehandlingen i måleriet och (3) val av tillförsel i form av system och energibärare. 

Förstudie

Inom ramen för en förstudie inom FFI1 (Dnr 2020-05189) genomfördes en kartläggning och en sammanställning av klimateffekterna på processnivå (scope 1 och scope 2). Den bild som visas då är att primärt fokus för måleriet är att effektivisera och konvertera gasolanvändningen till ugnar, förbehandlingen samt indunstare och reningsverk.

Konsekvenser av Science based targets (SBT) för att skapa ett hållbart och energieffektivt måleri

Relaterad forskning

Organisation