National Transport Library Research Database

BeFo 551 - Miljö och säkerhet avseende HPE sprängämnen (BeFo 551 - Assessing Environmental and Safety Challenges of Hydrogen Peroxide Emulsion Explosives)

Sponsors, duration, budget: Trafikverket ; 2025-09-01 -- 2027-12-31 ; 2 193 000 kronorRegistration number:
  • Trafikverket 2025/77895
Summary: Att använda sprängämnen är det mest effektiva sättet att bryta bergmassan för utvinning eller bana väg för ett tunnelprojekt. För närvarande är de vanligaste industriellt använda sprängämnena ammoniumnitrat (AN)-baserade. Trots effektiviteten hos de AN-baserade sprängämnena är det också känt att de kan utgöra miljörisker genom utsläpp av ammonium (NH4+) och nitrat (NO3-), vilket kan orsaka eutrofiering av recipienten. Eutrofiering kan till exempel leda till hög fiskdödlighet och en kollaps av ekosystem. En annan nackdel med användningen av AN-baserade sprängämnen är att gaserna från sprängningsprocessen innehåller kväveoxider (t.ex. NO2) som kan påverka människors hälsa negativt. Med tanke på de miljö- och hälsorisker som är förknippade med AN-baserade sprängämnen finns det incitament för utveckling och användning av alternativa sprängämnen. Ett av de föreslagna alternativen till AN-baserade sprängämnen är väteperoxidbaserade emulsionssprängmedel (HPE). HPE sprängämnen anses vara att föredra framför de AN-baserade sprängämnena eftersom de inte orsakar eutrofiering, och de gaser som produceras vid detonation kan vara mindre giftiga än gaserna från AN-baserade sprängämnen. HPE är dock ett oxiderande ämne med frätande egenskaper som kan oxidera vissa mineral, inklusive sulfider. Detta kan frigöra och mobilisera flera toxiska ämnen som arsenik (As), Kadmium (Cd), Molybden (Mo), zink (Zn), koppar (Cu), etc., och resultera i sura lakvatten och höga metallhalter. Detta projekt syftar till att utvärdera de potentiella miljö- och hälsoriskerna med HPE-sprängämnen när det gäller deras metall-(loider) och gasutsläpp. Detta kommer att göras genom att jämföra HPE-sprängämnen med AN-baserade sprängämnen när de används i liknande material. Projektet kommer att generera resultat som kan användas inom svensk industri. Projektet kommer att genomföras i samarbete mellan Luleå tekniska universitet och sprängämnesproducenterna Forcit och LKAB Kimit. På så sätt kommer det också att bidra med data till sprängämnesproducenterna vilket kan vara användbart för vidareutveckling HPE.Summary: The use of explosives is the most efficient way to break the rock mass for extraction or pave way for tunnelling projects. Currently, the most common industrial used explosives are ammonium nitrate (AN)-based. Despite the effectiveness of AN-based explosives, they are known to pose environmental and health concerns through the release of ammonium and nitrate, which can cause eutrophication of the receiving waters. This can, for example, lead to a high fish mortality rate and the collapse of the ecosystem. Another downside of the use of AN-based explosives is that the fumes from the blasting process contain nitrous oxides (e.g. NO2) that can negatively impact human health. There has been calls for the development and use of alternative explosives. One of such proposed alternatives to AN-based explosives is hydrogen peroxide emulsion (HPE) explosives. HPE explosives are considered preferable to the AN-based explosives because it will not cause eutrophication, and the gases may not be toxic as compared to the former. However, HPE is an oxidizing substance with corrosive properties that have the potential to oxidize certain minerals including sulfides. This can enhance the release and mobilization of several elements of concern such as arsenic, cadmium, molybdenum, zinc, copper, etc., which may result in acidic drainage with high metal loadings. This project aims to primarily evaluate the potential environmental and human health impacts of HPE explosives in terms of their metal-(loids) and gas release. This will be achieved by comparing HPE explosives to AN-based explosives when they are used in blasting materials. The results will provide important data to support Swedish industries, including mining and infrastructure projects as well as tunnelling-contractors. The project will be conducted in collaboration between Luleå University of Technology and the explosive manufacturers; Forcit and LKAB Kimit.
Item type: