En personbil består av betydligt fler material än vad vikten avslöjar. Bakom stålet och aluminiumet finns bland annat små mängder guld, palladium och molybden – ämnen som kan få stor betydelse när resursknapphet analyseras. I sin doktorsavhandling har Felipe B. Oliveira kartlagt bilarnas materialinnehåll och undersökt varför detaljnivån i materialdata spelar roll för vad en livscykelanalys faktiskt kan säga.
– Felipes arbete är världsunikt. Tack vare av samarbetet mellan Volvo Cars och Chalmers har han kunnat göra livscykelanalyser på en detaljeringsnivå som tidigare var omöjlig. Det ger oss en ny förståelse av bilars komplexitet och miljöprestanda som går långt bortom avgaser och elektrifiering och tar in alla materialval och bygger en grund för industrins möjlighet att ta sig an framtidens utmaningar kring resursanvändning och cirkulär ekonomi.
Det säger Björn Sandén, examinator och professor i innovation och hållbarhet på avdelningen för Miljösystemanalys på Chalmers.
– Jag överraskades mest av att en bil kan vara resursmässigt komplex trots att några få material dominerar vikten. Bakom allt stål och aluminium finns ett slags dolt periodiskt system med fler än 50 andra metaller och metalloider. De förekommer ibland bara i gram eller i ännu mindre mängder, men kan ändå vara avgörande för bilens funktion och dominera dess profil för långsiktig resursknapphet, säger Felipe B. Oliveira som har disputerat vid Chalmers med avhandlingen Inventory Resolution and the Interpretive Scope of Life Cycle Assessment – Environmental and Resource Profiles of Passenger Cars. Forskningen har han bedrivit som industridoktorand på Volvo Cars och doktorand vid avdelningen för Miljösystemanalys på Chalmers.
I den mest välutrustade bilen som studerades identifierades 55 olika metaller och metalloider. Järn och aluminium stod tillsammans för omkring 90 procent av metallmassan, medan många av de övriga ämnena förekom i mycket små mängder.
Ämnena fyller samtidigt olika funktioner i bilen. Koppar förekommer i över 700 komponenter, främst i kablage, medan molybden, niob och vanadin används som legeringsämnen i höghållfasta stål. Några få gram guld kan dessutom få stor betydelse när bilens påverkan på långsiktig resursknapphet beräknas.
Din forskning visar att detaljnivån i materialdata påverkar vad en livscykelanalys kan säga. Varför spelar det roll, och vad riskerar vi att missa när vi använder mindre detaljerade data?
– En livscykelanalys kan bara synliggöra det som finns representerat i dess data. Om man till exempel slår ihop material i breda kategorier kan man fortfarande få en rimlig bild av exempelvis klimatpåverkan, men man tappar lätt de små mängderna guld, molybden, palladium och andra ämnen som är viktiga ur ett resursperspektiv. Resultatet blir då inte bara mindre exakt, utan analysen får också ett smalare synfält. Detaljnivån avgör inte bara hur exakt resultatet blir, utan också vilka frågor analysen kan besvara.
Felipe B. Oliveira har också jämfört bilarnas materialrelaterade miljö- och resursprofil för modellåren 2012, 2016, 2020 och 2024. Under perioden ökade vikten i den del av bilen som studerades med omkring 20 procent, medan klimatpåverkan från materialproduktionen ökade med omkring 42 procent. En viktig förklaring var ökad användning av aluminium.
Samtidigt förändrades måttet på långsiktig resursknapphet betydligt mindre. Bakom totalsiffran skedde däremot stora förskjutningar i vilka material som stod för påverkan.
Hur ser du på den utvecklingen – och vad tycker du är viktigast att ta med sig från den?
– Det visar att utvecklingen blir mer nyanserad när man tittar på flera perspektiv samtidigt. Vi såg att klimatpåverkan från materialproduktionen ökade tydligt, bland annat på grund av ökad användning av aluminium. Samtidigt förändrades den långsiktiga resursknappheten betydligt mindre, även om de material som dominerade påverkan skiftade över tid. Det viktigaste att ta med sig är att olika hållbarhetsutmaningar inte alltid följer samma utveckling. Om vi vill förstå konsekvenserna av framtida materialval behöver vi därför analysera både miljö- och resursaspekter, inte bara en enskild indikator.
Du har bedrivit forskningen både på Chalmers och inom Volvo Cars. Vad har den kombinationen möjliggjort – och hur kan resultaten användas i praktiken inom fordonsindustrin?
– På Miljösystemanalys kunde jag utveckla och kritiskt granska metoden, medan industrisamarbetet gav oss tillgång till specifika materialdata från verkliga fordon. Den tillgången var avgörande. Utan sådana data hade det inte varit möjligt att gå från generella antaganden om en typisk bil till att analysera hur faktiska materialval och deras miljö- och resurskonsekvenser förändras mellan fordonsgenerationer. Resultaten kan ge fordonsindustrin ett bättre underlag för att prioritera insatser inom exempelvis konstruktion, materialval, återvinning och leverantörskedjor.
- Doktorand, Miljösystemanalys, Miljö- och energivetenskaper
- Gästforskare, Miljösystemanalys, Miljö- och energivetenskaper
- Viceprefekt, Miljö- och energivetenskaper
