Blyfri messing for rent drikkevann

Skrevet av Stanka Tomovic-Petrovic og Siri Marthe Arbo.

Visste du at kvaliteten på drikkevannet varierer fra region til region? I enkelte områder kan vannet inneholde stoffer og mineraler som kan skape problemer for rørene som frakter vann. Grunnen er at vannet korroderer metalldeler i drikkevannsledninger.

Vann kan føre til at materialer som er brukt i rør, blant annet messing, begynner å brytes ned. Dermed avgis metaller i drikkevannet vi får i oss.

For å sikre at vi når FNs bærekraftsmål om rent vann, jobber SINTEF sammen med norske bedrifter for å utvikle alternative messinglegeringer.

Hva er messing?

Messing er en blanding av kobber og sink, hvor sink er hovedlegeringselementet. Denne blandingen kalles en legering. Messing har flere positive egenskaper, blant annet er den sterk og formbar.

Messing egner seg svært godt til å bruke i produkter som kommer i kontakt med drikkevann. Grunnen er at messing er kjent for sin antimikrobiske effekt. Messing kan også gjenvinnes og er vanligvis veldig motstandsdyktig mot korrosjon (rust). Denne motstandsdyktigheten øker levetiden til messingprodukter.

Egenskapene til messing kan endres ved å legge til andre materialer som sink, aluminium, silisium, arsen, bly og mange flere.

Rør - messing — Tradisjonelt sett produseres koblinger og andre komponenter for sammenkobling av rør innen vannforsyning av messing, dette er på grunn av at metallet har en gunstig kombinasjon mellom pris, ytelse og levetid. Illustrasjon: ISIFLO AS

Hvorfor tilsetter man bly i messing?

I tradisjonell messing er bly den vanligste tilsetningen for å sikre at messingen er lett å maskinere. Maskinering er en kontrollert måte å kutte biter av et råstoff stegvis for å oppnå et produkt med ønsket form. Når et materiale har høy maskinbarhet, er det mulig å produsere produkter med komplekse former som er robuste og holdbare. Når bly legges til messing, oppløses det ikke, men blir til små partikler som virker blant annet smørende under produksjonen. Dette gjør bearbeidingen lettere.

Messingstruktur — Her kan man se mikrostrukturen i en tradisjonell blyholdig messing, der de små mørke partiklene er bly. Foto: SINTEF Manufacturing, metallografisk lab arkiv.

Blyfri messing har ulike egenskaper i motsetning til messing som er tilsatt bly. Maskinbarheten er det som påvirkes mest.

Ved å ta i bruk blyfri messing løser man de helsemessige problemene knyttet til bly i drikkevannet.

Men, å fjerne bly fører til utfordringer, ikke kun med produktivitet, men også med kvaliteten av produktet. Det gjør det vanskeligere å produsere messingdeler. En av årsakene er at man får dårligere smøring av verktøyoverflater. Dette kan få negative konsekvenser for produktegenskaper. Eksempelvis kan det bli redusert korrosjonsmotstand.

Slik forbedrer vi vannkvaliteten ved å redusere blyinnholdet

Det følger av Drikkevannsforskriften, § 16. Materialer, Helse- og omsorgsdepartementet at:

– «Vannverkseieren og eieren av internt fordelingsnett skal sikre at de materialene som kommer i kontakt med drikkevannet, er helsemessig trygge. Materialene skal ikke avgi stoffer til drikkevannet i helsefarlige mengder eller i mengder som bidrar til at drikkevannet blir mindre klart eller får framtredende lukt, smak eller farge.»

Koblinger laget av messing er utsatt for slitasje og de brytes ned i kontakt med vann. Hvor mye de brytes ned er avhengig av selve vannkvaliteten. Dersom messingen begynner å brytes ned vil man få en metallavgivelse ut i vannet. Om man får for mye metall i vann, spesielt bly, vil dette kunne ødelegge vannkvaliteten som i verste fall være helseskadelig for oss.

For å sikre at vi når FNs bærekraftsmål om rent vann må vi derfor jobbe med å finne alternative legeringer som er fri for bly. Dette er viktig for produksjon av messingkoblinger til eksisterende og fremtidig infrastruktur. Dette er viktig for at vi skal kunne utvikle fremtidens bærekraftige samfunn og byer.

LOBUS-prosjektet forbedrer vannkvalitet og helse

Det er dette LOBUS-prosjektet jobber med. LOBUS står for Low Lead Brass for Sustainable Community Development. Prosjektets hovedmål er å optimalisere tilvirkningen av produkter i lavblyholdig og blyfri messing. Slik vil produktene være i stand til å møte dagens og kommende krav fra markeder og myndigheter med hensyn til metallavgivelse og levetid, uansett drikkevannskvalitet. Prosjektet skal muliggjøre at endringene blir en vekstmulighet heller enn en trussel.

Under kan du se to av bærekraftsmålene som prosjektet arbeider opp mot:

Bærekraftsmål 6.3

Sørge for bedre vannkvalitet ved å redusere forurensning, avskaffe avfallsdumping og mest mulig begrense utslipp av farlige kjemikalier og materialer. Videre er målet å halvere andelen ubehandlet spillvann og i vesentlig grad øke gjenvinning og trygg ombruk på verdensbasis, innen 2030.

Bærekraftsmål 3.9

Betydelig redusere antall dødsfall og sykdomstilfeller forårsaket av farlige kjemikalier og forurenset luft, vann og jord innen 2030.

Fakta om bly

I 2018 ble bly listet på observasjonslisten (SVHC – Substances of Very High Concern) av EU direktivet REACH.
Det europeiske kjemikaliebyrået ECHA jobber nå for å få til et generelt forbud mot bly.
Målet for et generelt bly-forbud er i 2028, men i praksis er det forventet fra 2030, grenseverdien for blyinnhold i messing vil da være 0,3%.
EUs drikkevannsdirektiv vil medføre at alle produkter med drikkevannkontakt må være i et material som avgir Max. 5 mg/l bly ved testing av materialet.

LOBUS er et prosjekt finansiert av Norges Forskningsråd, og prosjektet ledes av SINTEF Manufacturing. Her jobber ISIFLO AS med å erstatte dagens blyholdige messing med blyfri messing i sine vannrørs-koblinger.