Uusilla liuotukseen perustuvilla kierrätysprosesseilla voidaan Aalto-yliopiston tutkimuksen mukaan saada kierrätettävistä akuista talteen yhä useampia raaka-aineita. Loppuun käytetyt akut voivat olla samaan aikaan haitallista jätettä mutta myös arvokasta raaka-ainetta uusille akuille.
Tulevaisuudessa sähköautojen yleistyminen lisää tarvetta tehokkaammalle kierrätykselle, mutta myös kierrätyksen omista ympäristövaikutuksista tarvitaan lisää tietoa arvioivat Aalto-yliopiston tutkijat.
”Kierrätyksen omat ympäristövaikutukset ovat kuitenkin usein sokea piste. Kierrätyksen täytyy olla todennetusti ekologisempaa kuin raaka-aineiden primäärituotanto, jotta se kannattaa”, kertoo Aalto-yliopiston apulaisprofessori Mari Lundström.
Tuoreessa tutkimuksessa Aalto-yliopiston tutkijat selvittivät kierrätysprosessin ympäristöjalanjälkeä yksityiskohtaisesti elinkaarianalyysin avulla. Menetelmällä saatiin aiempaa tarkempaa tietoa kierrätyksen ympäristövaikutuksista, kuten energiankulutuksesta, vesitaseesta ja prosessin päästöistä.
Aalto-yliopiston tutkimuksen mukaan prosessilla saadun raaka-aineen hiilijalanjälki on 38 prosenttia pienempi kuin neitseellisen raaka-aineen. Ero on vielä huomattavasti suurempi, jos mukaan lasketaan mekaanisessa esikäsittelyssä talteen otetut kupari ja alumiini.
Tutkimusryhmä kehitti myös hydrometallurgisen kierrätysprosessin, jossa akkumetallit erotellaan litiumioni- ja nikkelimetallihydridiakkujätteestä liuottamalla. Prosessissa saadaan tarkkaan talteen mangaani, nikkeli, koboltti, litium ja harvinaiset maametallit. Nykyisin akkujen kierrätyksessä käytetään usein sulatusta, jossa tyypillisesti menetetään litium ja osa muista raaka-aineista.
Apulaisprofessori Mari Lundströmin mukaan nyt on otollinen aika kehittää vaihtoehtoisia kierrätysmenetelmiä, sillä kovaa vauhtia yleistyvien sähköautojen myötä akkujätteen määrä kasvaa räjähdysmäisesti.
”Kierrätykselle tulee olemaan tosi iso tarve, ja meidän täytyy myös tietää, mikä tulevaisuuden prosesseista on paras”, sanoo Lundström.
Lisää: M. Rinne, H. Elomaa, A. Porvali, M. Lundström, 2021. Simulation-based life cycle assessment for hydrometallurgical recycling of mixed LIB and NiMH waste, Resources, Conservation and Recycling, vol. 170, 105586 (LINKKI).
TAUSTAA: Viime vuonna julkistettu Suomen akkustrategia pyrkii nostamaan maamme akkujen kierrätyksen ja vastuullisen raaka-ainetuotannon kärkimaaksi. Maailmanlaajuisten litiumakkujen kierrätysmarkkinoiden kooksi arvioidaan noin 19 miljardia vuoteen 2030 mennessä. Samaan aikaan Euroopan unionin tavoitteena on , että vuoteen 2030 mennessä syntyvästä akkujätteen massasta saadaan kierrätettyä 70 prosenttia. Metallikohtaiset kierrätystavoitteet ovat 95 prosenttia koboltista, nikkelistä, kuparista ja 70 prosenttia litiumista.
Kuva: Kuvassa akkukennoista on saatu punaista kobolttisuolaa ja sinivihreää nikkelisuolaa. Kuvaaja Valeria Azovskaya/Aalto-yliopisto.