Suomesta energian varastoinnin mallimaa Aalto-yliopiston johdolla

Litiumakkujen määrä ja käyttökohteet – muun muassa kannettava elektroniikka, sähköautot, uusiutuvan energian varastointi – ovat lisääntyneet vauhdilla. Akut ovat täynnä ehtymässä olevia materiaaleja, siksi niiden kierrätys on välttämätöntä. Osa akkujen sisältämistä metalleista on luokiteltu EU:ssa kriittisiksi raaka-aineiksi, mikä tarkoittaa sitä, että niillä on tärkeä merkitys EU:n taloudelle, mutta saatavuusriski on suuri. Ellei elinkaarensa päähän tulleiden akkujen sisältämiä materiaaleja saada tehokkaasti otettua talteen ja kierrätettyä, ne voivat olla myös vakava uhka ympäristölle. Tällä hetkellä litiumin kierrätys on olematonta.

Aalto-yliopisto on energian varastointiin liittyvän metallien arvoketjun tutkimuksen kärjessä. Tutkijat pyrkivät selvittämään muun muassa keinoja, joilla jätevirtoihin menetetyt metallit voitaisiin ottaa talteen sekä taloudellisesti että ympäristön kannalta kestävillä tavoilla. Vastikään Waste Management -julkaisussa esitetyssä tutkimuksessa Aallon tutkijat esittelivät uuden hydrometallurgisen menetelmän akkumetallien erottelemiseksi liuottamalla murskattua akkujätettä rikkihapolla pelkistävissä olosuhteissa. Prosessissa käytetään aiempia tutkimuksia korkeampia kiintoainepitoisuuksia, minkä ansiosta tuloksena syntyvällä liuoksella on korkea litium-, nikkeli- ja kobolttipitoisuus. Optimoitu pelkistävä liuotus takaa myös hyvän selektiivisyyden, ja siten jäljelle jäävä kuparirikas sakka on soveltuva raaka-aine kuparisulattoon.

Lisäksi Aallossa tehdään tutkimusta muun muassa harvinaisten maametallien talteenottoon liittyen, joita ei myöskään nykyisellään oteta talteen akku- tai kestomagneettijätteestä. Akkujäte- ja harvinaisten aineiden (rare earth elements, REE) tutkimuksessa tehdään tiivistä yhteistyötä muiden alan kansainvälisten huippujen kuten Central South Universityn ja Jiangxi Universityn kanssa.

Professori Mari Lundström etsii sekundäärisistä raaka-aineista metalleja ja kehittää menetelmiä ja prosesseja, joilla metallit saataisiin paremmin talteen ja kierrätykseen. Kuva: Glen Forde/Aalto Energy Platform

Osallistu Energy Storage Futures -tilaisuuksiin maalis–toukokuussa

”Aalto-yliopisto on ottanut aktiivisen roolin kansallisen energiavarastostrategian aikaansaamiseksi. Ympäristönäkökohtien huomioiminen ja kiertotalousperiaatteiden noudattaminen koko arvoketjussa  tulee olla strategian kärjessä. Tämä tarkoittaa muun muassa sitä, että akkujen rakennesuunnittelussa tulee huomioida kierrätettävyys ja uusiokäyttömahdollisuudet, ja tehokkaita kierrätysprosesseja on kehitettävä. Jotta Suomi saadaan nostettua energian varastoinnin mallimaaksi, tarvitaan kumppanuuksia ja erilaisia yhteistyöhankkeita, ” sanoo professori Mari Lundström Aalto-yliopistosta.

Aalto-yliopisto järjestää kolmen aamiaistapahtuman sarjan, jossa esitetään energian varastoinnin haasteita, millaista laaja-alaista tutkimusta aiheen ympärillä tehdään sekä visioidaan yhdessä energian varastoinnin tulevaisuutta. Ensimmäinen tilaisuus 22.3. keskittyy energian sähköiseen varastointiin. Seuraavat tilaisuuden pidetään 19.4. (Energian muu kuin sähköinen varastointi) ja 31.5. (Energian varastointitarpeen vähentäminen). Tapahtumat pidetään englanniksi.

Lisätietoa tilaisuuksista:

Energian varastoinnin tulevaisuus -aamiaistilaisuus

Kati Miettunen
Projektipäällikkö, Aalto Energy Platform
kati.miettunen@aalto.fi

Anne Kosola
Asiantuntija, yrityssuhteet
p. 050 596 9395
anne.kosola@aalto.fi

Artikkeli:

Chao Peng, Joseph Hamuyuni, Benjamin P. Wilson, Mari Lundström, Selective reductive leaching of cobalt and lithium from industrially crushed waste Li-ion batteries in sulfuric acid system

Waste Management, https://doi.org/10.1016/j.wasman.2018.02.052