Tavoitteena on kierrättää jopa 90 prosenttia litiumakkujen metalleista, sanoo professori Mari Lundström.
Osana vihreää siirtymää yhteiskunta panostaa sähköistymiseen. Espoo pyrkii olemaan hiilineutraali vuoteen 2030 mennessä. Sähköbuumissa akkujen ja akkujätteen määrä lisääntyy räjähdysmäisesti lähivuosien aikana.
– Tässä on tosi iso murros menossa. Ennen akut olivat pieni jätetappio ja sitä käsiteltiin normaalina elektroniikkajätteenä. Nyt nousee ihan yhtäkkiä yhdenlaisen akkujätteen määrä, kertoo Aalto-yliopiston kemian tekniikan ja metallurgian professori Mari Lundström.
Akkukeräys on Suomessa hyvällä mallilla, mutta akkujen kierrätyksessä on haasteita.
Nykyisin lähes joka paikassa käytettävien litiumakkujen rakennetta ei ole suunniteltu kierrätettäväksi. Tällä hetkellä litiumakuista saadaan uudelleen käyttöön vain 50 prosenttia akun massasta.
– Enää ei voi hyväksyä, että vain puolet massasta saataisiin takaisin käyttöön ja menetettäisiin esimerkiksi grafiittia, alumiinia ja elektrolyytit, Lundström sanoo.
Hämäävästi litiumakkujen massasta vain 4 prosenttia on litiumia. EU:ssa litiumia ei ole ennen kierrätetty, mutta tulevaisuudessa se täytyy kierrättää.
Aalto-yliopistossa tehdään parhaillaan tutkimusta siitä, miten litiumakkujen metalleja saataisiin paremmin kierrätettyä.
– On varmasti kohtuullisen helppoa ja suoraviivaista sanoa, että tulemme saamaan 60 prosenttia massasta kierrätettyä. Se, kuinka pitkälle voidaan päästä, riippuu paljon siitä, minkälaisia keksintöjä ja teknologisia innovaatioita tehdään. Uskon, että jopa 90 prosenttia on mahdollinen.
Harjavaltaan on tällä hetkellä rakenteilla Fortumin uusi akkukierrätystehdas, jossa voidaan kierrättää sähköautojen litiumakuissa käytettyjä arvokkaita metalleja sekä erilaisia akkujen valmistusketjussa syntyviä jätejakeita (Ylen uutiset 17.6.2021).
Metallien kiertotaloudessa on tärkeää, että oikeat metallit olisivat oikeissa paikoissa.
– Siellä, missä akku saa olla hieman painavampi, tilaa vievämpi ja vähän energiatehottomampi, voisi olla lyijyakkuja tai muita vähemmän tehokkaita akkuja. Jos akun on pakko olla kevyt ja korkeatehoinen, silloin litiumakkujen täytyy olla käytössä, Lundström avaa.
EU-tasolla asenne lyijyakkuja kohtaan on negatiivinen: lyijy on myrkyllinen, eikä sitä saisi käyttää.
Lundström sitä vastoin puhuu lyijyakkujen puolesta.
– Ennen oli paljon lyijyakkuja, jotka oli hyvin helppo kierrättää. Niistä saatiin 95 prosenttia massasta helposti takaisin uudelleen käyttöön. Kierrätysaspektista ja metallurgille olisi todella positiivinen asia, että lyijyä käytettäisiin sille sopivissa paikoissa ja todella hyvin suojattuna, etteivät elinympäristö tai ihmiset altistu sille.
Vaikka litiumakkujen massasta saataisiinkin kierrätettyä 90 prosenttia, akkumetallien louhintaa ei voi täysin lopettaa koskaan.
– Fossiilivapaus on synonyymi metalli-intensiivisyydelle. Kun vähennämme öljyn ja maakaasun käyttöä, niin tarvitsemme enemmän metalleja riittävän energiatuotannon saavuttamiseksi per henkilö, Lundström sanoo.
Myös tuuli- ja aurinkovoima kuluttavat paljon mineraaleja.
– Tuulivoima vie kaivoksilla tuotettua raaka-ainetta 10–15 kertaa enemmän kuin maakaasu. Myös aurinkokennot vievät vähintäänkin 5 kertaa enemmän.
Metallien käyttö lisääntyy paljon, ja kierrätettävä määrä tulee perästä päin.
– Jos akun elinikä olisi kymmenen vuotta, niin 2020 käyttöön otetut autot tulevat vasta 2030 kierrätetykseen raaka-aineena. Se metallin määrä on paljon pienempi kuin mitä 2030 tarvitaan, koska silloin tarvitaan paljon enemmän metalleja per nokka.
Lundström korostaa kaivostoiminnan merkitystä.
– Kyllä on ehdottoman tärkeää, että muutoksessa lisätään kaivostoimintaa ja että kehitetään energiatehokkaita akkujen kierrätysprosesseja.
Lisääntyvä kaivostoiminta ei varsinaisesti edistä luonnonsuojelua. Vihreä siirtymä kuormittaa siis luontoa omalta osaltaan.
Tuuli- ja aurinkovoimasta saatavaa energiaa voi säilöä myös muilla tavoin kuin litiumakkuihin.
– Aurinkoenergian varastoinnissa voi käyttää virtausakkuja, joissa voi käyttää yleisempiä metalleja ja vähemmän kompleksisempia rakenteita. Tuulivoimala voi myös pumpata vettä vesitorniin ylös, ja silloin, kun ei ole tuulivoimaa, sen voi antaa tulla alas.
Sähkön voi laittaa myös elektrolyyseriin eli laitteistoon joka tuottaa vetyä. Silloin vety olisi vaihtoehtoinen energian säilömistapa akulle, Lundström kertoo.
Akkuja tarvitaan kuitenkin tuuli- ja aurinkoenergian säätövoimaksi, koska tuuli- ja aurinkovoima on epätasaista. Käytännössä vetylaitteisto ei tykkää siitä, että tulee epätasaisesti sähköä.
– Akku toimisi vain säätövälineenä, mutta vety olisi se itse varasto, Lundström valottaa.