Uupuneista alkaliparistoista uutta virtaa kasvinviljelyyn
EU:n alueella paristojäte on perinteisesti käsitelty elektroniikkaromun tapaan energiaa vievään sulattamoprosessiin. Näin on saatu hyödynnettyä lähinnä vain alkaliparistojen sisältämä metallinen sinkki samalla kun muut aineet kuten mangaani ja kalium ovat jääneet hyödyntämättä ja päätyneet kaatopaikalle. Nyt suomalaisvoimin etsitään uusia keinoja hyödyntää paristojätettä lannoitteen raaka-aineena.
Alkaliparistot vastaavat noin 75–85 prosenttia kaikesta kierrätettävästä paristomassasta. EU:n direktiivi paristoista ja akuista (2006/66/EY) edellyttää 45 prosentin kierrätysastetta vuoteen 2016 mennessä. Oulun yliopiston soveltavan kemian ja prosessikemian professori Ulla Lassin mukaan nykyisillä käytössä olevilla menetelmillä ei tavoitteeseen kuitenkaan päästä, koska niiden avulla ainoastaan rauta voidaan hyödyntää.
– Tutkimusryhmämme etsiikin aktiivisesti uusia ratkaisuja alkalipariston kierrättämiseksi, ja erityisesti alkaliparistojen sisältämien metallien kuten raudan, sinkin, mangaanin ja kaliumin talteen ottamiseksi.
Yksi vaihtoehto niin sanotun alkalimustamassan tehokkaampaan käsittelyyn on raudan talteenotto magneettisesti, alkalimustan kemiallinen liuotus ja sinkin sekä mangaanin selektiivinen erotus saostamalla.
– Näin sinkki voitaisiin hyödyntää esimerkiksi sinkkihydroksina sinkin tuotannossa ja mangaani puolestaan akkukemikaalien valmistuksen raaka-aineena.
Toinen vaihtoehto on alkalimustan selektiivinen liuotus ja kiteytys, jolloin saatu sinkki-mangaani-sulfaatti seos soveltuisi suoraan lannoitehivenaineeksi. Kyseinen patentoitu menetelmä mahdollistaa huoneenlämpötilassa tapahtuvan käsittelyn korkealla saannolla ja hyvällä selektiivisyydellä.
– Kemiallisten tutkimusten ja lannoituskokeiden perusteella Suomessa ollaan nyt investoimassa alkaliparistojen käsittelyn pilotti-laitokseen, joka käsittelisi vuositasolla noin 6000 tonnia alkalimurskaa ja mahdollistaisi lähes 100 prosentin kierrätysasteen alkaliparistoille.
Ongelmajätteestä osaksi biotaloutta
Alkaliparistojen sisältämät sinkki, mangaani ja kalium ovat hyviä hivenaineita kasvien yhteyttämisen apuna, jos ne ovat oikeassa muodossa ja pitoisuudessa ja jos haitta-aineet saadaan puhdistettua. Haitta-aineet puhdistetaan pois niin, että syntyy ruokakasvilannoitukseen soveltuva hivenainetuote. Sulfaattimuotoista tuotetta voi käyttää lannoiteainevalmistuksessa joko pulverina tai nestemäisenä.
– Pilotti -hankkeessa olemme saavuttaneet vaaditut puhtausarvot ruokakasvien hivenainetarpeeseen. Olemme päässeet haitta-aineissa kuten nikkelissä Eviran määrittämien haitta-aineraja-arvojen alapuolelle. Hivenainetuotteessa on kasville optimaaliset pitoisuudet, kertoo Rec Alkaline Oy:n toimitusjohtaja Jarmo Pudas.
Hivenainetuote soveltuu maaperään, jossa sinkistä, kaliumista ja mangaanista on pulaa. Luonnonvarakeskus Luken mukaan Suomessa hivenainetuotteen käyttöpotentiaali on mangaaniköyhillä mailla noin 3-5 kiloa hehtaaria kohden. Euroopassa tarve voi olla jopa moninkertainen.
Taustaa:
RecAlkaline Oy on kehittänyt energian kulutukseltaan ja kierrätettävyydeltään markkinoiden tehokkaimman paristojen jatkojalostusmenetelmän. Siinä murskatusta paristomassasta erotetaan mangaani ja sinkki, jotka erottuvat sulfaatteina liuokseen. Prosessin tarvitsema vesi kierrätetään niin, että se ei tuota jätevesiä.
AkkuSer Oy:lla on Suomen Nivalassa sijaitseva alkaliparistojen käsittelylaitos, joka vastaanottaa kannettavia akkuja ja alkaliparistoja Suomesta ja Pohjoismaista noin 2 000 tonnia vuodessa. Yritys murskaa lajitellut alkaliparistot omassa prosessissaan ja erottaa mustasta massasta raudan.
Rec Alkaline on selvittänyt Luken kanssa mahdollisuutta käyttää alkaliparistoista erotettua mangaania ja sinkkiä peltokasvien ravinnelähteenä. Yhteistyö on johtanut lannoituksessa käytetyn ravinneliuoksen jatkokehitykseen. Sen myötä Rec Alkaline on käynnistänyt investoinnin, jonka myötä yritys rakentaa vuoden 2017 aikana Kärsämäelle hivenravinteita valmistavan tuotantolaitoksen. Laitosinvestointi on 2,5 miljoonan euron suuruinen.