Aalto-yliopiston tohtorikoulutettava Ted Nuorivaara tutkii, miten eri kemikaalipitoisuudet vaikuttavat liuoksen kuplakokoon ja muodostuvaan vaahtoon. Rikastus- ja kierrätysprosessissa halutut mineraalihiukkaset nousevat kuplien mukana pintaan ja arvottomat mineraalit jäävät lietteeseen. Kuplakoko ja vaahdon pysyvyys vaikuttavat prosessin toimivuuteen. Kuva: Mikko Raskinen / Aalto-yliopisto

Maailmantalous nielee vuodessa 92,8 miljardia tonnia mineraaleja, fossiilisia polttoaineita, metalleja ja biomassaa. Vain yhdeksän prosenttia tästä palaa kiertoon, mikä uhkaa ilmastoa, resurssien riittävyyttä ja kestävän kasvun mahdollisuuksia.

- Kiertotalouden ja kestävän kasvun haasteiden ratkominen edellyttävät poikkitieteellistä otetta, tutkijoiden ja yritysten välistä syvää yhteistyötä sekä huippuluokan tutkimusinfrastruktuuria. Uusi yhteislaboratoriomme on konkreettinen askel tähän suuntaan. Lisäksi se mahdollistaa tulevaisuuden ratkaisijoiden kouluttamisen, sanoo johtaja Saku Vuori Geologian tutkimuskeskuksesta.

5 miljardin euron markkinat

Uuteen laboratorioon muuttavat muun muassa Aalto-yliopiston apulaisprofessorit Rodrigo Serna ja Mari Lundström tutkimusryhmineen. Mari Lundström vetää akkumetallien kiertotaloutta edistävää BATCircle-konsortiota, jossa on mukana neljä yliopistoa, kaksi tutkimuslaitosta ja 23 yritystä. Uusiutuvan energian varastointi ja liikenteen sähköistyminen lisäävät akkumetallien tarvetta, ja konsortion tavoitteena onkin, että Suomeen syntyisi jopa viiden miljardin euron akkumarkkinat.

- Uudet tilat ovat ihanteelliset metallien kiertotaloustutkimukselle – laboratoriossa pystytään tutkimaan ja kehittämään lähes kaikkia yksikköprosesseja kierrätetystä elektroniikkajätteestä tai malmin rikastuksesta korkean puhtausasteen metallituotteisiin saakka. Läheinen ja pitkäjänteinen yhteistyö alan yritysten kanssa tukee sekä tutkimusta että teollista toimintaa metallien kiertotalouden parissa, Lundström sanoo.

Saku Vuoren mukaan kuluttajia kiinnostaa entistä enemmän materiaalien alkuperä ja alkutuotannon vastuullisuus.

- Mineraalien jäljitettävyys on esimerkki alueesta, jota Suomen Akatemian rahoituksella hankituilla tutkimuslaitteilla edistämme. Energiamurroksen tarvitsemien akkujen käytön kasvu on aiheuttanut esimerkiksi erittäin suuren kysynnän litiumille, josta ei ole olemassa aiemmin tuotettua merkittävää varantoa, jota voisi kierrättää. Siksi on keskeistä, että alkutuotannon kestävyydestä huolehtiminen on erottamaton osa myös kestävästi kasvavaa kiertotaloutta, toteaa Vuori

VTT:ltä tiloihin muuttavat tutkimusaluejohtajien Tarja Laitisen ja Tuulamari Helajan tutkimusryhmät, jotka keskittyvät teollisuuden kiertotaloutta edistäviin ratkaisuihin. Kiertotalouden projektikokonaisuudessa isoja teemoja ovat kestävän kehityksen mukaiset talteenottoprosessit, teollisten sivuvirtojen hyödyntäminen korkean jalostusarvon tuotteissa sekä digitaalinen materiaalikehitys. VTT:llä on esimerkiksi kehitetty kaivosten rikastushiekoista sähköä eristäviä pinnoitteita, joiden kulumiskestävyys on jopa parempi kuin vastaavilla primääriraaka-aineista valmistetuilla pinnoitteilla.

- Circular Raw Materials Hub tuo mineraalipohjaisten raaka-aineiden arvoketjun tutkimustoimijat yhteen visioimaan ratkaisuja hiilineutraalin ja resurssitehokkaan yhteiskunnan tarpeisiin. Maailma muuttuu isosti ja nopeasti, kun yritykset löytävät kiertotalouden aidot liiketoimintamahdollisuudet, Tarja Laitinen sanoo.

- Uuteen yhteiseen infrastruktuuriin on investoitu 5 miljoonaa euroa, joista 70 prosenttia on Suomen Akatemian FIRI-rahoitusta. Merkittäviä panostuksia on tarkoitus tehdä myös jatkossa, sanoo puolestaan Aalto-yliopiston professori, laitosjohtaja Jari Koskinen.

Uusi laboratorio on keskeinen osa laajempaa Otaniemen infrastruktuuria, jota täydentävät myös muut tutkimusinfrastruktuurit kuten VTT:n Tampereella olevat materiaalitekniikan laboratoriot, Bioruukki Espoon Kivenlahdessa ja GTK:n koerikastustehdas Outokummussa (GTK Mintec).