På bland annat platt- och pekskärmar appliceras ett tunt skikt av indium-tenn-oxid (ITO), en förening av indium och tenn, som både blir transparent och elektriskt ledande – unika egenskaper som är svåra att ersätta. Enligt Sveriges geologiska undersökning, SGU, beräknas mer än hälften av allt indium användas som ITO till plattskärmar i datorskärmar, mobiltelefoner och tv-apparater, men det används också till bland annat solceller och batterier.

Enligt Nils Bågenholm, vd på Mat4Green Tech AB, som driver projektet Indium inom forskningsprogrammet Mistra Innovation 23, är sekundär indiumproduktion från slutprodukter dyrare än primär produktion då återvinningsmetoderna består av flera steg, vilket både är kostsamt och bidrar till materialförlust. Syftet med det tvååriga projektet Indium har därför varit att skapa en ekonomisk återvinningslösning från industriavfall för den kritiska råvaran.

– Idag saknas det lönsamma återvinningslösningar. Det beror på att produkterna i sig innehåller en väldigt liten mängd indium, 250 gram i varje ton glas, i skärmar. För att återvinna indium krävs effektiva processer för att både separera metallen från föreningen och få rena koncentrationer. Det är idag dyrare är det smakar, berättar Nils Bågenholm.

Målet: Återvinningsenhet utan avfall

Företaget Mat4Green Tech AB grundades 2017 av Nils Bågenholm och Burçak Ebin, forskare vid Chalmers, vars forskning ligger till grund för tekniken. Inom ramen för Mistra Innovation 23, ett forskningsprogram med målet att ge små och medelstora företag möjlighet att utveckla innovativa idéer till kommersiella och miljöanpassade produkter och tjänster, har projektet fått 730 000 kronor för att under två års tid bygga en återvinningsenhet i en kontinuerlig produktion utan avfall. Hösten 2023 avslutas projektet.

I produktion är ITO ett pulver, som genom en process pressas ihop till en puck, likt en medicintablett. Denna kallas ”sputtering target” och används sedan i en beläggningsmaskin för att appliceras på exempelvis en skärm. När materialet appliceras kan bara en viss del användas effektivt medan resten blir avfall, trots att det innehåller en stor mängd indium. Enligt Nils Bågenholm är förlusten av ITO ungefär 50 procent. Mat4Green Techs teknik fokuserar på att ta vara på spillmaterialet för att pressa om detta till nya sputtering targets som sedan kan säljas vidare till pulvertillverkarna. Genom att hoppa över flera processteg minskas materialförlusten. I dagsläget ligger förlusten av indium på cirka tio procent med den nya tekniken.

– Vår teknik är även användbar för andra innovationskritiska råvaror. Vi har provat ett 20-tal olika material, däribland kobolt och litiumbaserade material, men inte studerat lönsamheten ännu utan behöver utvärdera detta mer.

Geopolitiska utmaningar

Nils Bågenholm poängterar att en viktig aspekt av att ta vara på den sekundära produktionen är de geopolitiska utmaningar som handeln med innovationskritiska råvaror kan innebära. Det finns idag inga stora kända reserver av indium, som också utvinns som en biprodukt av annan brytning, bland annat zink. Nästan hälften av raffineringen sker i Kina, därefter Sydkorea, Japan och Kanada, enligt SGU. EU är beroende av import av zinkbländet som innehåller indium, för att raffinera metallen. I och med rådande världsläge och erfarenheter av leveranser under pandemin, är en säker tillgång till indium mycket viktig, anser Nils Bågenholm.

Han konstaterar att de har nått sina projektmål inom Mistra Innovation 23. De har lyckats integrera spillmaterialet i sin process och gjort ett antal prover med hög renhet i sin fabrik i Göteborg. De vetenskapliga målen för projektet har handlat om att öka förståelsen för kemin bakom spillet av materialet och undersöka separeringsmetoder.

– Nästa steg är att göra en tillräcklig mängd av pulvret och pressa detta med våra partners. Därefter är det stora steget att skala upp tekniken till pilotnivå. Vi beräknar att det tar tre år från det att vi säkrat finansiering. Då kan vi höja volymkapaciteten till 1,5 ton per maskin, i dagsläget har vi en kapacitet på 150 kilo, per skift, per år. Vi har idag kontakt med ett antal ledande bolag inom displaytillverkning och solceller. Teknikens hållbarhetsegenskaper gör den attraktiv för både partners och kunder, säger Nils Bågenholm.