Julkaistu 02.07.2021 klo 11:58
Päivitetty 09.05.2022 klo 10:37

Akkumetallien tarve kasvaa vauhdilla kuluttajaelektroniikan, sähköautojen ja sähkön varastoinnin yleistyessä. Esimerkiksi kansainvälinen energiajärjestö IEA arvioi, että energiasektorille kriittisten metallien tarve nelinkertaistuu vuoteen 2040 mennessä, jos Pariisin sopimuksen ilmastotavoitteista halutaan pitää kiinni.

Suomen pyrkimyksiä akkutoimialan kasvusta ja jopa miljardiluokkaan kasvavasta liiketoiminnasta tukee muun muassa Business Finland (BF). BF on myöntänyt vuodesta 2019 lähtien toimineelle BATCircle-tutkimuskonsortiolle uuden, 10,8 miljoonan euron rahoituksen.

Konsortion tavoitteena on parantaa kaivosteollisuuden, metalliteollisuuden ja akkukemikaalien valmistusprosesseja sekä lisätä litiumioniakkujen kierrätystä. Aalto-yliopiston johtamassa yhteistyössä on mukana 6 tutkimuslaitosta ja 15 yritystä.

"Tähtäämme siihen, että kotimaisen akkumetalliekosysteemimme imussa kasvaa kiertotalouden periaatteita noudattava koko Euroopan laajuinen ekosysteemi, jossa Suomen asema veturina vahvistuu edelleen", sanoo Aalto-yliopiston kemian tekniikan korkeakoulun professori Mari Lundström.

Metallien erottaminen on LUTissa kasvava tutkimusalue

LUT-yliopisto on merkittävä toimija akkumetallien tuottamisen tutkimuksessa. LUTin tutkijatohtori ja teollisen hydrometallurgian dosentti Sami Virolainen mainitsee LUTin erityisiksi vahvuuksiksi metallien erottamiseen soveltuvat erotustekniikat.

"Metallien erottamiseen liittyviä teknologisia vahvuuksiamme ovat esimerkiksi neste-nesteuutto sekä ioninvaihto. Tutkimuskokonaisuuden ensimmäisessä vaiheessa pystyimme tieteellisten julkaisujen kautta osoittamaan muun muassa sen, että ioninvaihdolla voidaan saada litiumakkujen kierrätyksessä hyviä tuloksia", kertoo LUTin osuudessa päätutkijana toimiva Virolainen.

Metallien erottaminen on LUTissakin kasvava tutkimusalue, johon on panostettu viime vuosina merkittävästi.

"Edustamme joissakin teknologioissa kansainvälisesti korkeatasoista osaamista ainoana Suomessa, ja lisäksi meillä on laitteistoja testata teknologioita teollisen kaltaisilla laitteilla pilot-mittakaavassa. Esimerkiksi neste-nesteuuttoon ja ioninvaihtoon voimme hyödyntää tässäkin tutkimuskokonaisuudessa pilottilaitteistoa teollisten sovellusten testaamiseen. Myös metallien analytiikkaan ja siihen tarvittaviin laitteisiin on LUTin Erotustekniikan laitoksella panostettu", sanoo Virolainen.

BATCircle-kokonaisuuden jatkohankkeessa LUTissa tutkitaan uutena myös kalvoerotusta mahdollisena kierrätettävien akkumetallien erotusmenetelmänä. Professori Mika Mänttäri liittyy näin osaksi LUTin BATCircle-tiimiä.

"Membraanitekniikat eli kalvoerotus voivat olla useammassakin kohtaa kierrätysprosessia varteenotettava vaihtoehto. Kalvosuodatusta tutkitaan esimerkiksi litiumakkujätteen liuotinkemikaalien poistoon ja jopa joidenkin akkumetallien erottamiseen. Kalvosuodatuksen avulla pystytään myös parantamaan kierrätykseen liittyvien vesipohjaisten jätevirtojen käsittelyä", mainitsee Virolainen kollegansa tulevasta työstä.
 

BATCircle-yhteenliittymän muodostavat:

  • Aalto-yliopisto, Itä-Suomen yliopisto, LUT-yliopisto, Oulun yliopisto,
  • Geologian tutkimuskeskus (GTK), VTT,
  • Boliden Harjavalta Oy, Suomen Malmijalostus Oy,
  • Fortum Waste Solutions Oy, Metso Outotec Oyj,
  • Norilsk Nickel Harjavalta Oy, Terrafame Oy,
  • Umicore Finland Oy, AkkuSer Oy,
  • BroadBit Batteries Oy, Oy Fennoscandian Resources Ab,
  • FinnCobalt Oy, Keliber Technology Oy,
  • Latitude 66 Cobalt Oy, Mawson Oy ja X-Ray Minerals Services Finland Oy