Fortumin ratkaisu nostaa akkujen kierrätysasteen yli 80 prosenttiin

Yhteiskunnan sähköistyminen lisää tulevaisuudessa merkittävästi tarvetta akuille. Fortum on kehittänyt ratkaisun, jonka ansiosta yli 80 prosenttia sähköauton akusta pystytään jatkossa kierrättämään. Ratkaisu palauttaa akussa olevat arvokkaat metallit kiertoon ja pienentää sähköauton akkujen ympäristörasitusta vähentämällä koboltin, nikkelin sekä muiden harvinaisten metallien louhinnan tarvetta.

akku_fortum

– Litiumioniakkujen kierrättämiseen ei ole aikaisemmin ollut teollisen mittakaavan kierrätysteknologiaa, jolla suurin osa akun materiaaleista olisi saatu kiertoon. Lähdimme etsimään ratkaisua tähän yhteiskunnan sähköistymistä hidastavaan haasteeseen, ja kehitimme skaalautuvan kierrätysratkaisun, joka sopii kaikille akkuja käyttäville teollisuudenaloille, kertoo Fortumin kierrätys- ja jäteliiketoiminnan johtaja Kalle Saarimaa.

Uudenlaisen prosessin avulla akuille yli 80 % kierrätysaste

Uudella vähäpäästöisellä hydrometallurgisella kierrätysprosessilla saavutetaan yli 80 prosentin kierrätysaste verrattuna nykyiseen noin 50 prosentin kierrätysasteeseen. Akut tehdään ensin turvallisiksi mekaanista käsittelyä varten. Mekaanisen käsittelyn jälkeen muovit, alumiini sekä kupari erotetaan ja ohjataan omiin kierrätysprosesseihinsa.

Hydrometallurgisessa prosessissa koboltti, mangaani ja nikkeli otetaan talteen, ja toimitetaan akkuvalmistajille hyödynnettäväksi uusien akkujen tuotannossa.

Hydrometallurgisen teknologian on kehittänyt suomalainen kasvuyritys Crisolteq, jolla on Harjavallassa teollisen mittakaavan hydrometallurginen kierrätyslaitos. Fortum aloittaa yhteistyön Crisolteqin kanssa akkujen kierrättämisessä.

Sähköautojen akuilla monia kierrätysmahdollisuuksia

– Kiertotalous tarkoittaa käytöstä poistuneen materiaalin kierrätystä takaisin sen alkuperäiseen käyttötarkoitukseensa. Litiumioniakkujen kierrätyksessä Fortumin tavoitteena on, että suurin osa akun materiaaleista voitaisiin käyttää uusien akkujen raaka-aineena, Saarimaa toteaa.

Fortumilla on myös useita pilottihankkeita käytöstä poistettujen akkujen uudelleenkäyttöön. Esimerkiksi käytettyjä sähköautojen akkuja voitaisiin hyödyntää kiinteinä energiavarastoina aurinko- tai tuulivoimalaloissa.

Kansainvälisen energiajärjestön IEA:n ennusteen mukaan sähköautojen määrä tulee kasvamaan nykyisestä kolmesta miljoonasta 125 miljoonaan vuoteen 2030 mennessä. Litiumioniakkujen kierrätysmarkkinan arvo globaalisti oli noin 1,7 miljoonaa euroa vuonna 2015, mutta sen odotetaan nousevan yli 20 miljardiin euroon tulevina vuosina.

automobile-automotive-blue-166680

Koboltti akkutuotannon kulmakivi?

Sähköautojen räjähdysmäinen kasvu tulee nykyisin teknologioin väistämättä synnyttämään pulaa monista metalleista ja metalliseoksista. Lisäksi joudumme rakentamaan uutta infrastruktuuria, kuten sähköverkkoja, jotka entisestään lisäävät metallien kysyntää. Jatkossa meidän on mietittävä, mitkä ovat teollisuuden kannalta kriittisten metallien järkevät käyttökohteet ja toisaalta sitä, onko niille esimerkiksi akkuteollisuudessa vaihtoehtoja VTT:n tutkimuspäällikkö Pekka Pohjanne kertoo.

Koboltti on yksi tärkeimmistä litiumakkujen valmistuksessa käytettävistä raaka-aineista, ja sen tarve kasvaa edelleen sitä mukaa kun sähköautot entisestään yleistyvät.

– Tällä hetkellä mietitään, mikä ovat tulevaisuuden akkuratkaisuja – voidaanko niissä vähentää koboltin käyttöä tai joissakin tapauksissa välttää jopa kokonaan? Pohjanne pohtii.

Pohjanteen mukaan vaihtoehtoisia akkuratkaisuja on jo olemassa. Toisaalta tuotekehityksellä on onnistuttu toisen sukupolven akkuratkaisuissa vähentämään kriittisten metallien käyttöä murto-osaan edeltäjiinsä verrattuna.

– Koboltin osuus litiumakuissa on jo vähentynyt noin kolmasosasta viidesosaan nykyisin käytössä olevissa akkuteknologioissa.  Joissakin uusimmissa akkukonsepteissa koboltin osuus on enää noin 10 prosenttia.

Pojanne korostaa, että kriittisille metalleille on löydettävä korvaavia raaka-aineita ja tehostettava metallien kierrätystä. Samalla on myös kehitettävä uusia teknologisia ratkaisuja uusia jotka vaativat vähemmän kriittisiä raaka-aineita.

– Myös uudenlaiset tuotantoteknologiat auttavat vähentämään raaka-aineiden kulutusta. Tästä hyvänä esimerkkinä materiaalia lisäävä valmistus (AM= Additive Manufacturing) eli 3D-tulostus. VTT ja Nurmi Cylinders ovat kehittäneet yhdessä 3D-tulostetun, 66 prosenttia alkuperäistä osaa kevyemmän ja samalla vähemmän raaka-ainetta vaativan hydraulisen venttiililohkon.

Nina Garlo-Melkas

Uusimmat artikkelit

19.4.2019 | Alan Uutiset

Fortum sai ympäristöluvan Porin tuhkajalostamolle

Etelä-Suomen aluehallintovirasto myönsi Fortumin Porin tuhkajalostamolle ympäristöluvan 18.4.2019. Porin tuhkajalostamossa käsitellään jätteenpolttolaitoksissa syntyvät tuhkat lain vaatimalla tavalla.

VR Kunnossapito selätti kilpailijat HKL:n metrojunien urakassa

VR-Yhtymä Oy on tehnyt merkittävän aluevaltauksen voittamalla Helsingin kaupungin liikennelaitoksen kilpailutuksen metrojunien peruskorjauksesta. Hankkeen kokonaisarvo VR:lle on noin 30 miljoonaa euroa ja sen toteuttaa VR Kunnossapito Oy.

Maailman ensimmäinen markkinapaikka hiilidioksidin poistolle

Puro on maailman ensimmäinen markkinapaikka, joka käy kauppaa hiilidioksidin poistolla ilmakehästä. Puro on 23 yrityksen pilottihanke, jonka tavoitteena on tehdä hiilidioksidin poistosta verifioitavaa, vertailukelpoista ja kaupallista toimintaa.

Lahti Precision tuo markkinoille mobiilipohjaisen punnituspalvelun

Lahti Precision on tuonut markkinoille maailman ensimmäinen järjestelmistä riippumattoman mobiilipohjaisen punnituspalvelun mScalesin.

PostNord ja GKN Powder Metallurgy vauhdittavat 3D-tulostuksen toimitusketjun kehitystä

Globalisaatio ja digitalisaatio vaikuttavat merkittävällä tavalla nykypäivän tuotantoteollisuuteen. Toimitusajoista on tullut keskeinen kilpailutekijä laadukkaan ja tehokkaan tuotannon rinnalle, mikä nostaa automaation merkityksen uudelle tasolle. PostNord ja GKN Powder Metallurgyn ovat ryhtyneet yhteistyöhön tavoitteenaan lisätä 3D-tulostusmarkkinoiden avoimuutta ja saatavuutta.

Ilmastonmuutos kuriin aurinkopolttoaineiden tuotannolla

Uudessa keinotekoisen fotosynteesin tutkimushankkeessa imitoidaan luonnon fotosynteesiprosessia ja kehitetään teknologia, joka tuottaa auringonvalosta, ilmakehän hiilidioksidista ja vedestä uusiutuvaa hiilineutraalia energiaa yhteiskunnan tarpeisiin.

3.4.2019 | Kumppaniartikkeli

GlobalReader vie tuotantolaitokset lähemmäs Industry 4.0 maailmaa

Ammattitaitoisen ja motivoituneen työvoiman löytäminen on tänä päivänä monelle valmistavan teollisuuden yritykselle haastavaa. Vaikka tehdastyön luonne on lisääntyneen automaation ansiosta muuttunut vuosien varrella täysin, työn arjen todellisuus ei useinkaan vastaa millenniaalisukupolven edustajien odotuksia. Pelkkä rahallinen korvaus työstä ei useinkaan heille riitä, vaan työn tekemisen on oltava myös mielekästä ja motivoivaa.