Kriittisten materiaalien tarvetta ratkaistaan afrikkalais-eurooppalaisella tieteellisellä yhteistyöllä

Siirtyminen kohti kiertotaloutta ja liikenteen sähköistäminen on lisännyt sähköajoneuvojen ja uusiutuvan energian kysyntää. Litiumioniakuista on tulossa edistyksellisin energian varastointitekniikka, ja niitä käytetään yhä enemmän autoteollisuudessa ja uusiutuvan energian tuotannossa. Pelkästään sähköajoneuvoihin käytettävien litiumioniakkujen maailmanlaajuisten markkinoiden arvioidaan yli kaksinkertaistuvan nykyisestä vuoteen 2025 mennessä.  

Samanaikaisesti uusiutuvien energialähteiden integrointi on kasvanut jatkuvasti, esimerkiksi yhä tehokkaampien aurinkopaneelien tuotanto on lisääntynyt huomattavasti. Nämä kehittyvät teknologiat aiheuttavat ensinnäkin haasteita hankintaketjussa, koska kriittisten materiaalien (Co, Si, Ni, Al, Li, Mn) tarve kasvaa. Toiseksi nousevat ympäristökysymykset, koska akkuja ja aurinkopaneeleita pidetään vaarallisena jätteenä, joka sisältää terveydelle ja vesivaroille haitallisia komponentteja ja joka voi jopa aiheuttaa tulipaloja pitkäaikaisen varastoinnin aikana.

"On tärkeää suunnitella etukäteen, mitä esimerkiksi aurinkopaneeleille tehdään, kun niiden käyttöikä päättyy noin 15 vuoden käytön jälkeen", sanoo Benjamin P. Wilson, Aalto-yliopiston kemian tekniikan korkeakoulun tutkija. "Emme voi vain heittää pois arvokkaita ja niukkoja materiaaleja, mitkä voivat myös aiheuttaa ympäristöongelmia. Yhdessä afrikkalaisten kollegojemme kanssa etsimme vastauksia näihin yhteisiin maailmanlaajuisiin haasteisiin, ja pyrimme löytämään parhaat käytännöt metallien talteenottoprosesseihin."  

RESTARTissa käsitellään arvoketjun keskeisiä osa-alueita, kuten akku- ja aurinkopaneelijätteen keräämistä, purkamista ja karakterisointia, kestävän teknologian kehittämistä ja ympäristöystävällisten metallien talteenottoprosessien skaalaamista. Tavoitteena on myös kehittää käytännön liiketoimintasuunnitelma ja arvioida näiden teknologisten edistysaskeleiden ekologisia vaikutuksia. Tämä on myös esimerkki onnistuneesta kestävän teknologian skaalaamisesta afrikkalais-eurooppalaisten tieteellisten ja taloudellisten yhteistyökumppanuuksien avulla.

RESTART tukee Aalto-yliopiston tavoitetta, joka on kestävän tulevaisuuden muotoilu sekä tieteessä, taiteessa, teknologiassa ja liike-elämässä tapahtuva huippuosaaminen ja läpimurtojen tekeminen. Aalto-yliopiston Kemian tekniikan ja metallurgian laitos on maailman johtava tutkimus- ja kehitysorganisaatio, joka työskentelee erilaisissa kestävään kehitykseen liittyvissä aiheissa, kuten jätteiden hyödyntäminen, kiertotalous, hydrometallurgia, akut ja sähkökemia. Se osallistuu tähän hankkeeseen tarjoamalla tukea ja asiantuntemusta talteenotettujen materiaalien analysointiin ja prosessijohtoisiin elinkaariarviointeihin. Tätä tutkimusta vie eteenpäin EU:n ja Afrikan huipputason tutkimuslaitosten toisiaan täydentävä asiantuntemus. Sitä rahoittavat muun muassa Suomen Akatemia ja Euroopan unioni.