Elintason kasvu haastaa mineraalivarat

20.9.2017

Uusiutumattomia, maaperästä saatavia mineraalivaroja tarvitaan tulevaisuudessa yhä enemmän.   Auto ja jääkaappi ovat jo lähes kaikkien varusteita länsimaissa, mutta myös kehittyvät maat keskiluokkaistuvat. Samalla maapallon energiantarve kasvaa ja kriittisten raaka-aineiden merkitys korostuu.

Mineraalivarat ja korvaavat materiaalit (MISU) -akatemiaohjelman vuosiseminaarissa käsiteltiin haasteita, joita mineraalivarantojen ehtyminen luo teollisuudelle ja tutkimukselle.

”Uusiutuvaan energiaan liittyviä innovaatioita on olemassa hurjasti, mutta usein niihin tarvitaan kriittisiä raaka-aineita, joita on maapallolla vähän tai jotka ovat vain harvojen maiden hallussa”, toteaa seminaarin ensimmäinen pääpuhuja, Tarja Laitinen Teknologian tutkimuskeskus VTT:ltä.

Uusiutuva energia vaatii kriittisiä raaka-aineita

Laitisen mukaan on ennustettu, että vuonna 2050 neljännes maailman energiantarpeesta katetaan aurinkoenergialla. Tämä heijastuu kriittisten raaka-aineiden tarpeeseen.

”Piihin perustuvissa aurinkokennoissa tarvitaan hopeaa. Auringosta energiaa riittää, mutta nykyisillä ratkaisuilla hopea ei riitä aurinkoenergian talteen ottamiseen. Kriittisiä materiaaleja, kuten harvinaisia maametalleja, tarvitaan aurinkokennojen lisäksi esimerkiksi sähköautoissa.”

Marke Kallio R&D Metso Mineralsilta kertoo, että EU:n tavoitteena on vähentää selvästi autojen päästöjä tulevina vuosina. Jotta asetetut tavoitteet saavutetaan, olisi sähköautojen osuutta autokannassa lisättävä huomattavasti.

”Harvinaiset maametallit ovat vaikeasti hyödynnettävissä. Ne ovat sitoutuneet moneen eri mineraaliin ja niiden kaivaminen on kallista ja hankalaa.”

MISU-seminaarin puhujat Petrus Kautto, Tarja Laitinen ja Marke Kallio vastasivat yleisön kysymyksiin.

 

Sääntely on kaksiteräinen miekka

Autokannan uudistaminen on esimerkki EU-tasoisesta sääntelystä, jolla pyritään edistämään uuden teknologian omaksumista.

”Sääntelyn tarkoituksena on myös muodostaa vakaa toimintaympäristö, jossa uskalletaan luoda uusia keksintöjä”, kertoo erikoistutkija Petrus Kautto Suomen ympäristökeskuksesta.

Kauton mukaan sääntely ei kuitenkaan ole ongelmatonta, sillä vakauden luominen vaatii joidenkin toimintavaihtoehtojen poissulkemista. Tämä puolestaan voi hidastaa uusien, radikaalien materiaalien kehittämistä. 

”Esimerkiksi nanosellun avulla voisi korvata joitain materiaaleja ja luoda kilpailukykyä Suomelle. Samalla nanosellu on sovitettava kemikaalisääntelyyn.”  

Tutkimus tuottaa ratkaisuja

Yksi ratkaisu materiaaliniukkuuteen on korvaavien materiaalien kehittäminen.

Tarja Laitisen mukaan uusien materiaalien räätälöimisessä voidaan hyödyntää digitaalista mallinnusta. Materiaalin mikrorakenne on pystyttävä kuvaamaan virtuaalisessa muodossa, ja materiaalia on myös kuormitettava aitoa todellisuutta vastaavilla kuormituksilla.

”Mikään mallinnus ei kuitenkaan kiinnity tähän maailman, ellei pohjalla ole valtavasti kokeellista dataa”, Laitinen sanoo.

Mineraalivarojen riittävyyteen voidaan vaikuttaa paitsi korvaavien materiaalien kehittämisellä, myös materiaalien optimaalisella käytöllä ja tehostetulla kierrätyksellä. Näihin asioihin pureudutaan Mineraalivarat ja korvaavat materiaalit (MISU) -akatemiaohjelmassa.  

Ohjelmapäällikkö Tuomas Katajarinteen mukaan ohjelman tärkein tavoite on alan tietopohjan lisääminen tutkimuksen avulla ja tätä kautta vaikuttaa planeettamme hyvinvoinnin turvaamiseen. 

”Jos haluamme säilyttää nykyisen elintason länsimaissa ja nostaa elintasoa kehittyvissä maissa, emme voi toimia samalla tavoin kuin aiemmin. Raaka-ainevarannot eivät kestä. Meidän pitää tehostaa raaka-aineiden kierrätystä ja esiin kaivamista sekä kehittää uusia, korvaavia prosesseja. Tutkimushankkeemme etsivät ratkaisuja näihin haasteisiin, ja edistämme yhteistyötä tutkijoiden ja elinkeinoelämän välillä.”

Teksti ja henkilökuvat: Tea Kalska
Pääkuva: Pond5.com

Viimeksi muokattu 20.9.2017
Seuraa meitä:
FacebookSlideshareTwitterYoutube
VAIHDE 029 533 5000
KIRJAAMO 029 533 5049
FAKSI 029 533 5299
   
SÄHKÖPOSTI etunimi.sukunimi@aka.fi
AUKIOLO Arkisin 8.00-16.15
   
HENKILÖHAKU »
YHTEYSTIEDOT, LASKUTUS  JA
REKISTERISELOSTEET»
KYSYMYKSET JA PALAUTE »