Materialutvecklingen går fort framåt, och behoven av hållbara alternativ är stora. För att det ska bli enklare att välja nytt och miljöanpassat, säkrar RISE att framtidens material är både tåliga, och lever lagom länge.
Plast finns överallt runt oss och är idag en viktig del av vår vardag i allt från förpackningar till fordon. Materialutvecklingen går fort framåt och strävan mot ett fossilfritt och hållbart samhälle är tydlig. Biobaserade, beständiga och/eller återvunna material är en del av lösningen. De måste dock vara hållbara i ordets alla bemärkelser, det vill säga både hålla för avsedd användning, och inte lämna spår efter sig i miljön.
Ökar kunskapen – för mer miljösmarta val
I testbädden Framtidens hållbara material testas beständighet och livslängd hos polymera material, det vi i dagligt tal kallar plast och gummi. En testbädd ger företag i samverkan med RISE möjlighet att testa nya innovationer och idéer i praktiken. I detta fall är projektet en samlingsplats för företag, forskare och andra organisationer som vill träffa andra som arbetar inom området och tillsammans öka kunskapen kring beständighet och livslängd hos polymera material.
Testbädden ger även företag möjlighet att göra miljösmarta val tidigt i en utvecklingsprocess. På så vis bidrar man till att nya miljöanpassade, biobaserade, beständiga och/eller återvunna polymera material kommer ut på marknaden och uppfyller de krav som finns.
Här testas en rad olika aspekter: hur och hur snabbt åldras ett material? Håller materialet/produkten tillräckligt länge med tanke på hur det ska användas? Håller de i nya miljöer? Vad händer med hållbarhet och miljöpåverkan om jag byter ett material mot ett annat i en produkt?
Nya bränslen kräver nya materialtester
Förutom att testa nya material frågar man sig även hur traditionella material fungerar i nya miljöer, som till exempel i kontakt med nya biobränslen.
– Testbädden fokuserar på två saker: hållbarhet ur ett miljöperspektiv, och att vissa polymera material måste hålla tillräckligt länge, och i nya miljöer. Och där kommer vi in på mitt delprojekt, säger Anna Jansson, forskare på RISE.
Nya, fossilfria bränslen och smörjoljor utvecklas hela tiden för att driva våra fordon och smörja motorer, som exempelvis FAME (Fatty Acid Methyl Esther), som utvinns ur växtoljor och blandas i dieselbränsle. Ett av delprojekten i testbädden handlar om hur polymera material, och då särskilt tätningar av gummi, påverkas av dessa nya, miljövänliga bränslen och oljor.
Materialen som kommer i kontakt med dessa oljor påverkas olika, beroende på den kemiska strukturen hos oljorna och olika tillsatser. För att säkerställa att materialet håller som det ska under hela sin livstid i dessa nya miljöer så är det ytterst viktigt att det finns pålitliga testmetoder.
När till exempel en gummitätning inte fungerar med omgivande miljö, så kan den svälla, tillsatser kan lakas ur eller så bryts den ner väldigt snabbt. Då börjar tätningen läcka och måste bytas.
– Det har visat sig att växtbaserade bränslen är ganska reaktiva. Polymererna bryts ner och går sönder snabbare än när man använder traditionella fossila bränslen. Så vi arbetar på att ta fram en metodik för att testa material i olika vätskor, säger Anna Jansson.
Tidigare testmetoder inte fullständiga
Traditionellt har testerna gått till så att man lagt ett gummiprov i en burk med olja eller annan vätska, slutit tätt och snabbat på processen genom att placera burken i en ugn, då kemiska reaktioner går fortare om man höjer temperaturen. Problemet är att så ser inte miljön i en bil eller lastbil ut – här finns även luft och syre. Just reaktionen med syre är den vanligaste nedbrytningsreaktionen för plaster och gummimaterial. Därför har RISE tillsammans med fordonsindustrin och utrustningstillverkare tagit fram en testmetod där luft cirkulerar i bränslet där man placerar sina prover.
– Med tidigare metoder vet man att de inte ger riktigt rätt resultat, så man måste ändå göra fullskaliga fordonstester, antingen i testmotorer eller i fordon på väg. Med vår metod är målet att man ska kunna minska antalet kostsamma fullskaletest och underlätta materialutveckling, säger Anna Jansson.
Framtida ISO-standardisering är målet
För att verifiera resultaten från testerna behöver de jämföras med prover från fältförsök från motor- och fordonsförsök. På sikt är målet med projektet att ta fram en ISO-metod för test av material i olika vätskor, som ger resultat som liknar verkligheten samtidigt som mätningarna går snabbare än de gör i dag.
– När vi vet att metoden fungerar vill vi ta det vidare och göra en ISO-standard, som används i hela världen. Det tar lång tid, men det är målet, säger Anna Jansson.
Läs mer om testbädden Framtidens hållbara material.
