Siirry pääsisältöön
Facebook Twitter LinkedIn Email
12.12.2022

Akkujen harvinaiset mineraalit kiertoon

Moni varmasti tuntee piston sydämessään miettiessään kotikaapeista löytyviä vanhoja kännyköitä, mediasoittimia, ja muita akullisia laitteita: eihän niillä enää mitään tee, mutta kierrättäminen on syystä tai toisesta jäänyt.

Suomen Akatemian rahoittamassa GoverMat-hankkeessa tutkitaan kiertotaloutta, jossa yksittäisellä kuluttajalla on suuri rooli. Akkumateriaalien tarve on tullut jäädäkseen ja monia kriittisiä raaka-aineita voidaan saada talteen vanhoja akkuja kierrättämällä. Hankkeessa ovat mukana Oulun yliopisto, VTT, Itä-Suomen yliopisto ja Aalto yliopisto.

UllaLassi455.jpg

Professori Ulla Lassi Oulun yliopistosta keskittyy akkujen kierrätystuotteena syntyvän mustamassan hyödyntämiseen.

”Isot teolliset akut kyllä kierrätetään ja niiden materiaalit hyödynnetään, mutta mitä pienempi akku, sitä helpommin se jää kaappiin”, kertoo professori Ulla Lassi Oulun yliopistosta. Hänen ryhmänsä keskittyy akkujen kierrätystuotteena syntyvän mustamassan hyödyntämiseen.

Mustamassa on yleistermi murskatuista akuista syntyvälle, hienojakoiselle massalle, jota käsittelemällä siitä voidaan eritellä talteen tärkeitä, kriittisiä materiaaleja. Näitä ovat eritoten koboltti ja nikkeli.

Kriittisillä materiaaleilla tarkoitetaan esimerkiksi metalleja, joiden varannot ovat niukat tai keskittyneet haastaville alueille ja joiden tarpeen ennustetaan kasvavan reilusti uusien sovellusten myötä.

”EU:n uuden akkuasetuksen ja kiertotalouden vaatimusten mukaisesti etsimme menetelmiä myös muiden materiaalien talteen ottamiseen. Esimerkiksi litium ja grafiitti ovat arvokkaita”, Lassi selittää. Oulun yliopistossa tutkitaan myös kierrätetyistä materiaaleista valmistettujen akkujen suorituskykyä ja verrataan sitä primäärisistä, kierrättämättömistä raaka-aineista valmistettuihin akkuihin.

Paristoja pelloille

Lassi ryhmineen on kehittänyt erilaisia menetelmiä sormiparistojen mustamassan kierrättämiseksi. Harva tietääkään, että kelloista ja kaukosäätimistä löytyvistä alkaliparistoista voidaan esimerkiksi saada hivenaineita lannoitteisiin.

”Tämänkaltainen kiertotalous on jo synnyttänyt uudenlaista teollista liiketoimintaa, jossa mustamassaa valmistetaan ja myydään jatkojalostettavaksi. Kiertotaloutta ei voi tehdä yksin, vaan se tarvitsee yritysten välistä yhteistyötä”, Lassi selittää.

Loppupelissä tavoitteena on raaka-ainekiertojen sulkeminen, mahdollisimman täydellinen materiaalien kierrättäminen takaisin käyttöön. Alan toimijakenttä on hyvin laaja ja monitahoinen, ja kokonaiskuvan luominen on haastavaa. GoverMat-hanke onkin monitieteinen yhdistellen ympäristöpolitiikkaa, innovaatiotutkimusta, kaupunkitutkimusta sekä materiaalitiedettä eri tutkimushaaroineen.

Teollisuuden sivutuotteet hyötykäyttöön

”GoverMatissa on mukana kaksi kaupunkiseutua teollisuuspuistoineen: Kokkola ja Pori-Harjavalta. Ne toimivat mallialueina kiertotalouden kaupunkitason tarkastelussa”, Lassi kertoo. Tarkoituksena on avata uusia näkökulmia ja kokonaisvaltaista ymmärrystä raaka-ainevirtojen muodostumisesta paikallisesti ja koko Suomen tasolla.

akku_2_455.jpg

Pienintäkään akkua ei kannata jättää kierrättämättä. Harvinaiset mineraalit on saatava kiertoon, jotta ne riittävät akkujen käytön lisääntyessä.

Kokkolassa on vastikään alettu hyödyntää teollisuuden sivutuotteena muodostuvaa mangaanisakkaa. Kärsämäkiläinen yritys hyödyntää mangaanisakan ja valmistaa siitä muun muassa uusia hyödykkeitä lannoite- ja akkuteollisuuteen.

Toiminta luo yritystoimintaa, vähentää sivutuotteiden ja jätteiden määrää sekä lisää kriittisten materiaalien kiertoa. Tämänkaltaisten ketjujen esiintuonti, analysointi ja ymmärtäminen ovat GoverMatin ytimessä.

Nelivuotisen tutkimushankkeen lopputuotteena on kehittää menetelmiä kiertotalouden vauhdittamiseksi – sekä askelkuvioita hiilineutraalimman yhteiskunnan mahdollistamiseksi. Ensimmäinen askel on se, että kotikaapeissa olevat ylimääräiset akkukäyttöiset laitteet saadaan kiertoon.

 

Katso videolta, miten akuista murskattu musta massa muuntuu takaisin akkumateriaaliksi.

GoverMat-hanke on osa Suomen Akatemian Romulus-ohjelmaa, jossa tutkitaan kriittisten metallien esiintymistä ja niiden kemiallista luonnetta yhdistettynä kaupunkien kiertotalouteen. Muissa hankkeissa perehdytään muun muassa nanohiilimateriaalien käyttämiseen perinteisissä litiumiin perustuvissa akuissa (NACAB) ja bioperäisen piin hyödyntämiseen pienemmän hiilijalanjäljen synnyttävien akkujen valmistamisessa (BALSA).

Teksti: Juho Karjalainen

Kuvat: Juho Karjalainen

Viimeksi muokattu 2.1.2023

Tietysti.fi on Suomen Akatemian sivusto, joka kertoo yleistajuisesti Akatemian rahoittamasta tutkimuksesta.  Sivuille kootaan muun muassa tutkijahaastatteluita, tieteen yleisötapahtumia, tiedeuutisia ja tutkimuksesta kertovia taustajuttuja.

Seuraa meitä:
 
Facebook logo  Twitter logo  Youtube logo

Ota yhteyttä

Suomen Akatemian viestintä
viestinta@aka.fi

Suomen Akatemian logo

Lisätietoja Suomen Akatemiasta www.aka.fi

SAAVUTETTAVUUS