keskiviikko 2. elokuuta 2023



Tavallisen sähköauton akku painaa noin kuusisataa kiloa. Sähköauton akussa nikkeliä on yleensä viitisenkymmentä kiloa ja kobolttia sekä litiumia kumpaakin vajaa kymmenen kiloa. Litiumakkuja ei kierrätetä juuri lainkaan. Litium on kevyin kaikista metalleista ja se jopa kelluu vedessä. Keveytensä vuoksi litiumia käytetään kovissa ja kevyissä metalliseoksissa, varsinkin lentokoneissa. Liian suurina annoksina se on kuitenkin myrkyllinen aine. Litiumilla on alkalimetalleista korkein varaustiheys ja monilla sen yhdisteillä on ioniluonteen lisäksi myös melko vahva kovalenttinen luonne. Litiumakkujen kierrätystekniikoita vasta nyt kehitetään Aalto-yliopiston koordinoimassa hankkeessa. Pisimmällä tässä asiassa on tällä hetkellä Fortum; Fortumilla on Harjavallassa, Nornickelin naapurissa pilottilaitos, jossa arvokkaat akkumetallit korjataan talteen 95-prosenttisesti. Akkumetallit kerätään talteen kemiallisessa prosessissa ja ne muutetaan mustaksi jauheeksi.



Kuluttajille kerrotaan tarinaa, että sähköautojen avulla aiotaan kohti ilmastoneutraalia taloutta. Euroopan komission mukaan akkumarkkinoilla voisi liikkua vuosittain jopa 250 miljardia euroa. Euroopan komissio on antanut luvan Suomelle ja kuudelle muulle EU-maalle tukea omien maidensa akkuteollisuutta. Julkisen rahan toivotaan houkuttelevan yksityistä lisärahoitusta akkuteollisuudelle. Runsas kolmannes tukipaketista meni Saksaan; Saksa sai tukea akkuteollisuutta 1,2, miljardilla eurolla. Suomi sai hankkeilleen enimmillään 30 miljoonan euron tukisumman. Suomessa uskotaan, että akkumineraalit ovat yksi tekijä, jonka avulla maahamme pystytään houkuttelemaan myös akkuteollisuutta. Suomi ei halua jäädä pelkäksi raaka-aineiden tuottajaksi.

Kaikista akkumineraaleista kriittisin on koboltti. Koboltti on kova ferromagneettinen, hopeanvalkoinen metalli. Usein se esiintyy nikkelin kanssa yhdessä. Hienojakoinen kobolttimetalli muodostaa tulipalovaaran; koboltti on myös lievästi myrkyllistä. Ennusteiden mukaan koboltti ei riitä läheskään kaikkeen kysyntään maailmalla. Kobolttia tarvitaan varsinkin sähköautojen, kännyköiden ja kannettavien tietokoneiden litiumakuissa. Suomi on maailman mittakaavassa pieni tuottaja, mutta eurooppalaisesta koboltista Suomessa kaivetaan yli 60 prosenttia. Koboltista lähes kaksi kolmannesta tuotetaan Kongon demokraattisen tasavallan alueella pääosin kiinalaisten omistamilla kaivoksilla. Kaivostuotanto on siellä hyvin epäeettistä. Teollisten kaivosten ulkopuolella työskentelevät epäviralliset kaivajat louhivat kobolttia ja työvoimana käytetään kaivoksilla myös pieniä lapsia. Työ on tietysti raskasta ja vaarallista; kaivoksilla tapahtuu usein kuolemaan johtaneita onnettomuuksia. Suomessa on oivallettu markkinarako ns. reilun kaupan koboltille. Kaivosteollisuus ja sen tueksi jenkan jatkoksi liittynyt autoteollisuus yhdessä väittävät, että esimerkiksi Suomessa koboltin tuottaminen olisi paljon eettisempää. On olemassa jo suunnitelmia siitä, että autoteollisuus voisi omistaa kaivosteollisuuden osakkeita.

Talvivaaran kaivoksella oli jo vuosia sitten vakavia ympäristöongelmia. Talvivaaran kaivos ajautuikin sittemmin konkurssiin ja Suomen valtio osti sen. Nyt tämä Terrafameksi nimensä muuttanut kaivos on Suomen suurin nikkelikaivos, jonka lisäksi kaivos tuottaa myös kobolttia, sinkkiä ja kuparia. Terrafamen kaivoksen tuottamasta nikkelistä pääosa menee sähköautojen akkukäyttöön. Maailmanlaajuisesti 70 prosenttia nikkelituotannosta menee ruostumattoman teräksen valmistamiseen. Pääosa Terrafamen tuotannon ostajista ovat Aasiasta, koska Japani, Kiina ja Etelä-Korea hallitsevat akkujen ja sähköautojen valmistusta. Sähköautojen käyttöä perustellaan myös ilmastosyillä. Siitä huolimatta esimerkiksi Kiinassa suurin osa akkujen valmistukseen käytettävästä sähköenergiasta tuotetaan ympäristöä kuormittavalla hiilivoimalla.

Suomen valtiolla on tavoitteena nousta akkumateriaaleja jalostamalla akkuteollisuuden suurvallaksi. Tästä tavoitteesta vastaa Terrafamen suurin omistaja, Suomen Malmijalostus Oy. Suomen Malmijalostus Oy on valtion kokonaan omistama yritys ja se vastaa akku- ja kaivostoimialojen kehittämisestä. Yritys pyrkii siihen, että se saisi investointeja prekursorivalmistukseen sekä katodiaktiivimateriaalin valmistukseen ja edelleen akkukennovalmistukseen; näin koko arvoketju voisi olla Suomessa. Liikeidea on koko moniportaisen jalostusketjun pystyttäminen Suomeen. Alin porras eli avolouhos on jo valmiina. Toinen porras eli akkukemikaalitehdas on Harjavallassa valmistunut vuonna 2022 ja loput osat ovat ketjusta ovat suunnitteilla.

Yrityksen tavoitteena on 1 000 uutta työpaikkaa Suomeen. Kun otetaan huomioon luvitus, suunnittelu ja rakentaminen, työpaikkoja voisi hetkellisesti tulla 4 500. Terrafamen kaivoksella työskentelee noin 1 400 ihmistä tällä hetkellä. Uusi kemikaalitehdas työllistäisi noin 150 ihmistä. Uuden laitoksen tuotantokapasiteetti olisi noin 170 tuhatta tonnia nikkelisulfaattia vuodessa, mikä vastaa noin miljoonan sähköauton nikkelitarvetta ja koboltin osalta 7 400 tonnia kobolttisulfaattia, mikä vastaa noin 300 000 sähköauton tarvitsemaa kobolttimäärää. Jos maailmanlaajuisesti valmistetaan kaksi miljoonaan sähköautoa niin joka toiseen sähköautoon riittäisi nikkelit Terrafamen tuotantolaitokselta. Koboltin arvioidaan riittävän noin 100 000 sähköautoon.

Akkumineraalien jalostustoiminta on tähän asti ollut Suomessa ulkomaisten yritysten käsissä. Harjavallassa, Nornickelin tehtaalla tehdään jalostustoimintaa ja Sotkamoon sitä on suunnitteilla. Nornickel on venäläinen kaivos- ja metallialan yhtiö, joka on maailman suurin nikkelin ja palladiumin tuottaja. Yritys on perustettu jo vuonna 1935. Suomi on ehkä yllättäen maailman toiseksi suurin koboltin jalostaja. Tämä on Kokkolassa sijaitsevan belgialaisomisteisen Umicoren tehtaan ansiota. Kongon avokaivoksilta malmi tuodaan Kokkolaan.

Suomen osuus maailmalla tuotettavasta koboltista on noin kymmenen prosentin luokkaa. Nornickel tuottaa noin kymmenen prosenttia Suomessa tuotettavasta koboltista. Euroopan markkinoilla olevista sähköautoista valtaosa valmistettiin alkuun Kiinassa. Suurilla autonvalmistajilla on halu jatkossa tuoda sähköautotuotantoa kasvavassa määrin Eurooppaan. Kaikki autovalistajat vannovat eettisen malmintuotannon nimeen. Pystyykö Suomi kilpailemaan Kongon kanssa koboltintuotannosta? Kaikki riippuu malmilöydösten määristä ja kuinka rikkaita malmivarannot ovat.

Kolmannella portaalla, akkukennotehtaillakin alkaa hiljalleen tapahtua; Northvolt voitti kilpailun akkukennotehtaasta, joka valmistuu Ruotsin Skellefteån alueelle. Investointeina tehdashanke maksaa useamman miljardin euron verran. Suomikin oli tässä tehdaskilpailussa mukana, mutta jäi tällä kertaa kakkoseksi kilpailussa. Koska koboltista on käytännössä pulaa jo nyt, pitäisi akkumetallit kierrättää uusien sähköautojen akkuihin. Tämä kierrätys ei ole kiinnostanut vielä ollenkaan kaivosyhtiöitä. Suomessa kierrätyksestä ainakin haaveillaan.

Akku-unelmien toteutumisen tiellä on ollut vastoinkäymisiä. Litiumin ja koboltin maailmanmarkkinahinnat ovat pudonneet. Tämän vuoksi Suomen Malmijalostuksen osaomistaman Keliberin litium-kaivoksen avaaminen Kaustisilla viivästyi. Sähköautojen kysyntä Kiinassa ei ole kasvanut kuten aikaisemmin. Nyt Kiinassa odotuksia ladataan Euroopan markkinoille. Jotta sähköautot yleistyisivät reilusti liikenteessä, täytyisi akkujen hintojen laskea merkittävästi. Suomesta kuvitellaan tulevan litiumakkujen raaka-aineiden tuotantomaa, mutta sen vuoksi ympäristömme maksaa siitä aivan käsittämättömän korkean hinnan. Talvivaaran avolouhos ei ole kansainvälisessä vertailussa kovin suuri avolouhos, mutta louhos sijaitsee erittäin huonossa paikassa, kahden eri vesistön latvoilla. Rikkipäästöjen aiheuttamat ongelmat saattavat siten ulottua hyvin laajalle alueelle.

Litiumakuille on olemassa jo vaihtoehtoja. Espoon Otaniemessä on kehitelty suomalaisen Broadbit Batteriesin – yritys on perustettu vuonna 2015 - natriumakku. Natriumakku perustuu litiumakun tavoin erittäin epäjalon metallin hapetus- ja pelkistyssykleihin. Akun katodina on hiilen ja natriumkloridin jauhemainen seos ja anodina pelkkä inertti tukikalvo, jolle natriumkloridista pelkistynyt metallinen natrium seostuu. Suomalainen natriumakku tuntuisi olevan kaikista maailmalla kehitteillä olevista natriumakuista paras tarkoitukseensa. Natriumakku on ensinnäkin hyvin halpa ja se on ekologinen. Natriumakun tärkeimmät raaka-aineet ovat natriumin lisäksi hiekasta saatava pii, hiili ja rikki. Hiili ja hiekka ovat erittäin yleisiä ja halpoja materiaaleja akkuihin. Natriumia syntyy päivittäin juomavettä valmistavien suolanpoistolaitosten sivutuotteena ja rikkiä löytyy öljynjalostamojen ja vanhojen kaivosten lähistöltä kokonaisina kekoina.

Siinä missä litiumakkujen raaka-aineita tuottavien kaivosten rikki ja suolanpoistolaitosten tuottama suola ovat ympäristöä kuormittavia ja saastuttavia jätemateriaaleja, natriumakuissa nämä jätteet on valjastettu hyötykäyttöön. Nikkelin, litiumin ja koboltin maailmanmarkkinahinnat ovat puolestaan nousseet hyvin korkealle ja ne ovat vaarassa kohota yhä edelleen, kun kysyntä niistä kasvaa. Natriumakkujen raaka-aineiden tuottamiseksi ei tarvitsisi perustaa yhtään ympäristöjämme saastuttavia tai lapsityövoimaa käyttäviä avolouhoksia.

Broadbitin natriumakkujen lataaminen on mahdollista suorittaa merkittävästi litiumakkuja nopeammin. Natriumakku on mahdollista ladata puolessa tunnissa täyteen. Natriumakkuun on myös mahdollista varastoida noin 30 prosenttia enemmän sähköä kiloa kohti kuin litiumakkuun. Natriumakuilla on periaatteessa siis erinomaiset ominaisuudet sekä sähköautojen akuiksi että älykkään sähköverkon tarvitsemaksi sähkövarastoksi. 

Ei kommentteja:

Lähetä kommentti