Bergforsk - Gruvbranschens forum

Inledning
Gruvindustrin med anknytande näringar, liksom övrig basindustri arbetar på en utpräglad internationell marknad, där forskning och utveckling är en nödvändig och integrerad del av verksamheten. Arbetet spänner över många frågor, alltifrån prospektering, bergteknik, anrikning och process-IT till ekonomi, juridik och samhällsaspekter. Flera av de ledande aktörerna skapade 2005 Bergforsk för gemensam och kontinuerlig utveckling av strategier och slagkraft. Under år 2005 togs prioriterade satsningar fram i nära samarbete mellan industrin representerad av stiftelsen Bergforsk, akademin representerad av Luleå tekniska universitet och samhället representerat av Georange.

Vision
Branschen är en betydande leverantör av effektiva och hållbara lösningar för det moderna samhällets behov av metaller och mineraler. Det teknologiska ledarskapet utnyttjas för resurssnål produktion av råvaror och innovativa produkter med högt förädlingsvärde för att bidra till livskvalitet genom att skapa välstånd i harmoni med naturens och samhällets förutsättningar. .

Strategier
Branschens allmänna strategier för uthållig konkurrenskraft är:

  • Världsledande och effektiv forskning, utveckling och utbildning
  • Uthållig och tillförlitlig försörjning av råvaror till mineral- och metallindustrin med beaktande av Sveriges geologiska potential
  • Väl utvecklad förmåga att vara på den internationella marknaden i lönsamma nischer med högt förädlingsvärde
  • Verka för regelverk och tillämpningar som medger tillväxt och inte innebär nackdelar i den internationella konkurrensen
  • Effektivare energianvändning och effektivare system för återanvändning och återvinning av material och energi, samt ökad produktion av billig el i Sverige
  • Förstärkning av Sveriges gruvregioner

När det gäller att skapa ”Världsledande och effektiv forskning utveckling och utbildning” är följande taktiska överväganden gjorda:

  • Bygg Luleå tekniska universitet till ett starkt europeiskt universitet med starka och framgångsrika forskargrupper.
  • Skapa en gemensam forskningsarena – Bergforsk, som är branschens organ för att diskutera, prioritera och aktivt stödja branschens forskningsinsatser. Kick-off för Bergforsk genomfördes juni 2005.
  • Satsa på centrumbildningar vid Luleå tekniska universitet, hellre än att skapa ett nytt branschforskningsinstitut. Centrumbildningarna drivs gemensamt av industrin och LTU i samarbete med utvalda universitet och ger många möjligheter att skapa nya initiativ inom en förhållandevis flexibel och effektiv ram. Det finns för närvarande sex aktiva centrumbildningar och företag under Bergforsk-paraplyet och två ytterligare planeras.
  • Åstadkomma klara rollfördelningar för aktörerna.
  • Skapa uthålliga nätverk och kluster.

Internationellt samarbete är nödvändigt för effektiv FoU. Bergforsk arbetar nu med bland andra LTU och Georange med internationalisering av Bergforsk; inte minst söker man utvidgat skandinaviskt samarbete för ökad slagkraft i EU:s ramprogram för forskning och utveckling. Gruv- och metallindustrin har i samarbete med svenska och finska Metall framfört förslag för att uppnå ökad konkurrenskraft och därvid till exempel framfört önskemål om ökad samfinansiering av program via TEKES respektive VINNOVA. Det finns också ett behov av att regeringarna i Sverige och Finland i så stor utsträckning som möjligt kan uppträda samlat i frågor rörande energi, handelspolitik, forskning, infrastruktur, konkurrensfrågor, samt frågor som rör den yttre miljön.
Effektiva former behövs för att säkerställa långsiktig finansiering av starka FoU-miljöer. Forskningsmiljöerna kräver kritisk massa för de nödvändiga industriella satsningarna för fortsatt ledarskap på en utpräglat internationell och konkurrensutsatt marknad.

Översikt av program för forskning och utveckling
Huvuddelen av forskning som genomförs inom ramen för strategiska forsknings- och utvecklingsgrupper inom Bergforskparaplyet framgår här.


Översikt av grupper involverade i Bergforsk

Gruvindustrin driver ett antal satsningar av avgörande betydelse för den framtida konkurrenskraften och regional utveckling. Vad gäller den regionala utvecklingen har Georange belyst viktiga samspelsfrågor mellan gruvnäringen och samhället som helhet.

Säkrad råvaruförsörjning
Grunden för råvaruförsörjning är prospektering.

Utan malmreserver och mineraltillgångar ingen gruvbrytning, ingen spin-off till unik produktutveckling och utveckling av leverantörer. Norra Europa (framförallt Finland, Ryssland och Sverige) har mycket goda geologiska förutsättningar för ytterligare malmfynd men på större djup (> 500 m). LTU arbetar med 4-dimensionella geologiska modeller (rumslig 3D och tiden/bergartsåldern som den fjärde dimensionen) över mogna malmfält som Skelleftefältet, Bergslagen och malmfälten i Norrbotten inom ramen för det svenska Gruvforskningsprojektet samt det Europeiska ProMine projektet, se http://promine.gtk.fi som tagits fram inom teknikplattformen Sustainable Mineral Resources. Inom mogna malmfält som Skelleftefältet och Bergslagen är sannolikheten för större nya fynd av malm som går i dagen relativt liten. Däremot talar allt för att lika mycket malm som brutits från ytan ner till 500 meters nivå också finns ned till ett par tusen meters nivå. Prospekteringen kommer därför allt mer att inriktas mot dessa djupare liggande malmer. Detta i sin tur leder till att nya geofysiska metoder måste utvecklas, både flygmätningar och ytmätningar samt mätningar i borrhål. Metodutveckling inom den geofysiska prospekteringen är därför ett viktigt inslag inom FoU för säkrad råvaruförsörjning.

Nya hittills relativt dåligt undersökta områden kan visa sig ha stor potential för fynd av malm. Ett sådant exempel är den så kallade Guldlinjen i Västerbottens inland. Därför bör framtagning av prospekteringsinriktade geologiska modeller för ”green field exploration”, t.ex inom guld- och nickel-PGE -prospektering också ingå. Dessa modeller bör vara i både lokal och regional skala.
Viktiga potentialer finns bl a vad gäller ”4D Geologisk modellering”. Inom mogna malmfält som Skelleftefältet och Bergslagen är sannolikheten för större nya fynd av malm som går i dagen relativt liten. Däremot talar allt för att lika mycket malm som brutits från ytan ner till 500 meters nivå också finns ned till ett par tusen meters nivå. Prospekteringen kommer därför allt mer att inriktas mot dessa djupare liggande malmer. Detta i sin tur leder till att nya geofysiska metoder måste utveckl as, både flygmätningar och ytmätningar samt mätningar i borrhål. Metodutveckling inom den geofysiska prospekteringen är därför ett viktigt inslag inom FoU för säkrad råvaruförsörjning.

Ökad konkurrenskraft genom nya produktionsmetoder i gruva och anrikningsverk
Gruvverksamhet är kapitalintensiv och personalintensiv och kommer endast att existera om den är lönsam. Det finns ett flertal väsentliga projekt, där också några drivs gemensamt med anläggningsindustrin och med bergmaterialindustrin.
En stor kostnad för gruvor och infrastrukturbyggande är ort (tunnel-) drivning. Vi tror att kostnaden kan sänkas betydligt. RTC har t ex genomfört ett projekt ”Snabbare och Bättre Tunneldrivning” med stor nytta både för beställare och leverantörer inom gruv- och anläggningsbranschen; RTC driver också ett stort internationellt konsortium för att utveckla teknik och metoder för bergförstärkning.
Branschen arbetar också med ett program för fragmentering (sönderdelning) av berget där gruvindustrins insatser kompletterar insatser inom bergmaterialindustrin (MinBas II). Insatserna inom fragmentering är viktiga inte bara för att öka konkurrenskraften, men också för att på ett ansvarfullt sätt hushålla med naturresurser genom minimering av spill, och samtidigt kunna producera nya produkter och material. Särskilt angelägna områden är metoder att i samband med borrning fastställa sprängbarhet och malbar het i efterföljande process som funktion av bergegenskaperna, samt att utveckla energieffektiva system för extrem finmalning. Man behöver också vidareutveckla systemmodeller för sprängning och malning: Arbetet genomförs vid LTU-centrumbildningen Swebrec.

Utveckling av nya material och produkter
Gruvindustrin har nyss avslutat ett grundläggande forskningsarbete som genomförts inom ramen för centrumbildningen Agricola. Det fortsatta arbetet inom Agricol a är av grundläggande betydelse för att kunna ta fram nya material och produkter. Genom att utveckla mätmetoder och förståelse för grundläggande mekanismer i t ex flotations- och pelletiseringprocesserna skapas förutsättning för bättre utnyttjande av naturresurserna. Av betydelse är också inriktningen mot att tillverka mikropartiklar som anpassas fo r specifika tillämpningar som till exempel att binda giftiga partiklar i förorenad jord, som är ett angeläget internationellt problem. Ytterligare exempel på tillämpningar kan vara nya katalysatorer, smarta medicinska preparat, pigment i färger och plaster, tillsatser i pappersbestrykning, nya halvledarmaterial, magnetiska suspensioner etc. Forskningsinriktningen har stora tillämpningar på alla branscher som utvecklar mineralprodukter inom industrimineral och cementindustrin.
Framtagning av nya material och produkter är ett angeläget fokusområde inom teknikplattformen Sustainable Mineral Resources, där centrumbildningen Promote vid Luleå tekniska universitet har en ledande roll för hela den europeiska mineralbranschen (metall, industrimineral, bergmaterial, natursten, olja & gas etc.). Väsentliga projekt är ökad kunskap om materialens funktionalitet, till exempel vilka materialegenskaper som är väsentliga för styrkan av järnmalmspellets före och efter reduktion i masugn, samt hur man kan öka mineralseparationen i flotation. En av huvuduppgifterna för Promote är också att ta fram effektivare innovationsprocesser i industrin och sådant arbete sker inom ramen för de nämnda tekniska projekten.

Återanvändning och återvinning
Ett stort projekt är genomfört (Mimer) och som fokuserar på minimering, återvinning och användning av restprodukter från mineral – och metallindustrin, samt återvinning av värdefulla metaller och mineral från uttjänta produkter. Forskning pågår inom ramen t ex för gruvforskningsprogrammmet. Återanvändning och återvinning är en viktig del av teknologiplattformen Sustainable Mineral Resources.

Process IT
En viktig del i arbetet med ökad produktivitet är förbättrade system för process-IT. Gruvbranschen driver tillsammans med skogs-, pappers, stålindustrin och kraftföretag stora satsningar för att utveckla IT för processindustrin inom ramen för centrumbildningen Process IT Innovations vid Luleå tekniska universitet. Arbetet är inriktat till exempel mot mät-, styr- och reglersystem, mobil infrastruktur och inbäddad internetteknik och gränssnittet människa-maskin-interaktion och användarens möjligheter att förstå och använda de funktioner som skapats. I nuläget genomförs ett flertal förstudier och planering av konkreta projekt som är av stort intresse för företag inom deltagande branscher. Läs mer…

Forskning och utveckling för att minska miljöbelastningen vid gruvhanteringen
Noteras bör att de stora förbättringar av miljöbelastningen som skett inom industrin har inte skett ”trots” men ”tack vare” investeringar i ökad produktion och produktivitetsförbättringar!

Fem delprojekt är definierade:
Restprodukthantering och deponeringsmetoder
Gruvbrytning medför med dagens i regel låga malmhalter att stora mängder restprodukter måste hanteras. Kostnaderna för denna hantering liksom den potentiella miljöbelastningen är viktiga frågor för branschens utveckling. Traditionellt har forskningen inriktats på avhjälpande av problem och kostnadseffektiva metoder för efterbehandling. Framtida verksamhet kräver ett annat synsätt, där problem och möjligheter beaktas tidigt i processen. Frågor som restproduktens kemiska och fysiska egenskaper, optimal lokalisering av deponin med hänsyn till de lokala förhållandens samt aspekter på deponeringsprocessen som sådan förtjänar fortsatta forskningsinsatser. De regler som håller på att införas där samhället kräver kostsamma garantier för efterbehandling innebär att nya metoder måste utvecklas och bedömas. Detta förändrar både de ekonomiska och de miljömässiga förutsättningarna. En given effekt är att investeringarna i långtidssäkra anläggningar från start prioriteras, så att åtgärder i samband med avveckling i görligaste mån blir obehövliga. Detta kan medföra att helt andra krav ställs på de tekniska lösningarna
En stor potential finns, inte minst i selektiv hantering av rent gråberg. Vid större gruvor finns stora massöverskott som eventuellt kan balansera underskott på bergmaterial i större städer i Sverige och även på kontinenten. Möjligheterna att nyttja gråberg från gruvbrytningen har långsiktigt stora potentialer för de starkt tillväxande regionerna, eftersom markanvändningskraven i dessa regioner begränsar ytorna för egen bergmaterialproduktion. Arbetet beträffande restproduktanvändning kan lämpligen ske tillsammans med centrumbildningen Mimer. Övriga aspekter är delvis utredda inom ramen för det avslutade forskningsprogrammet MiMi och det är naturligt att använda de där uppbyggda kontakterna.

Dammbyggnad
Området dammbyggnad är intimt koppalt till restprodukthantering men behöver på grund av sin speciella tekniska natur hanteras separat. Fortsatta insatser behövs för att utveckla bättre metoder för teknisk utformning, byggande och drift och underhåll. Metodik för riskhantering behöver utvecklas. Eftersom många av frågorna är nära kopplade till den utveckling som pågår i regi av vattenkraftföretagen planeras arbetet genomföras i samarbete med Luleå tekniska universitet och Svenskt Vattenkraftcentrum.

Recipientpåverkan
Kunskapen om miljöpåverkan i recipienter har ökat väsentligt, men det finns brister i dagens analysmetoder och synsätt som ofta leder till miljötillstånd som baseras på schabloner och svagt grundade antaganden och i vart fall onödigt utdragna tillståndsprocesser. Metoder behöver utvecklas för att förstå naturliga variationer som är speciellt accentuerade i mineralrika områden och dels ekosystemens förmåga till anpassning till och tålighet för dessa variationer. För detta område finns inget etablerat nätverk, dock ett antal aktörer, främst konsulter, som har lång erfarenhet av denna typ av frågor. Här är det av strategisk vikt att kontakterna byggas upp mellan branschen och lämpliga universitet, exempelvis SLU och Umeå Universitet.

Efterbehandling
En viktig fråga är efterbehandling av existerande bergupplag och sandmagasin, som traditionellt har varit i fokus i forskningssammanhang. Området är givetvis fortfarande av stor betydelse, inte minst genom branschens behov av att hitta kostnadseffektiva och samtidigt säkra metoder. Insatserna har till stor del hittills varit inriktade på geokemiska förhållanden. Man behöver även studera övriga mekanismer och förlopp som etablering av eko-system, sammankoppling med naturliga processer samt landskapsanpassning. Avsikten är att det nätverk som tidigare byggts upp vid Luleå tekniska universitet, MiMi och Georange utnyttjas

Samhällsfrågor
Det finns ett ental samhällsfrågor att beakta närmare, som inte rör teknisk utveckling: Ett exempel är återförande av efterbehandlade områden till samhället, som hittills är i det närmaste outredd. Det är en allvarlig brist att en näring som baseras på tidsbegränsad, om än långvarig, markanvändning, efter avslutad verksamhet för närvarande inte har möjlighet att under reglerade former återbörda den ianspråktagna marken till samhället. Detta område kräver insatser från andra discipliner än de traditionellt tekniska. Frågor som rätt till markanvändning, möjligheter att utforma området så att nya värden skapas, områdesskydd mot felaktig användning, juridisk process för avveckling av ansvaret, ekonomiska åtaganden och villkor samt beaktande av kultur- och industrihistoriska aspekter behöver hanteras. Det är i dagsläget oklart vilka aktörer som skulle kunna bidra till utvecklingen inom detta område, men kontakter behöver upprättas med samhällsvetenskapliga institutioner vid lämpliga lärosäten.

Georange
GEORANGE är en samordnande intresseorganisation med huvudsaklig uppgift att bredda synen på samhälls- och näringslivsutveckling kring gruv- och mineralindustrin samt att skapa förutsättningar för utveckling av nya och befintliga företag och bedriver också miljöforskning vid GEORANGE Environmental Test Site, läs mer…

Branschsamtal
I juni 2004 presenterade regeringen sin innovationsstrategi Innovativa Sverige – en strategi för tillväxt genom förnyelse (Ds 2004:36). Strategin fungerar som en plattform för att stärka Sverige som kunskapsnation. Visionen är klar. Sverige ska vara Europas mest konkurrenskraftiga, dynamiska och kunskapsbaserade ekonomi, och svensk metallurgi ska vara den mest konkurrenskraftiga i Europa.
Efter att statsministern i regeringsförklaringen 2004 bjudit in till branschsamtal, inom ett antal näringslivssektorer, påbörjades arbetet med att utarbeta strategiprogram för dessa. De branscher som omfattas av det strategiska programmet för metallurgi är järn- och stålindustrin, gruvor och smältverk, utrustningsindustrin och industrimineral-, ballast- och stenindustrierna.

Gruvforskningsprogram VINNOVA – Bergforsk
Den 14 september 2006 beslutade regeringen – inom ramen för Branschsamtalen –  om ett Gruvforskningsprogram. VINNOVA beviljades 50 MSEK under perioden 2006 – 2010 under förutsättning att industrin bidrar med minst hälften av programmets totala omfattning. Ett avtal är upprättat mellan VINNOVA och Bergforsk. En partssammansatt programstyrelse leder arbetet. De första utlysningstexterna publicerades i slutet av mars 2007 , se vidare denna länk för information om Gruvforskningsprogrammet.

EU:s ramprogram
Under 2005 har EU-kommissionen lanserat en så kallad teknikplattform för hållbara mineralresurser (Sustainable Mineral Resources – SMR), där företagen, europeiska branschorganisationerna inom hela den s.k. utvinnande industrin, kol, olja, gas, malmbaserade industrin, industrimineral, bergmaterial, natursten, och de geologiska myndigheternas samarbetsorgan tillsammans tar fram en Vision 2030 och en strategisk forskningsplan (Strategic Research Agenda). Industrin och branschens övriga aktörer ser positivt på aktivt deltagande i ramprogrammen för att stärka universiteten och för att skapa nya värden som en enskild aktör inte förmår att åstadkomma.

Ytterligare information om teknikplattformen Hållbara Mineralresurser finns på www.etpsmr.org