Juha Kotilainen 12.10.2022
Liikenteen sähköistyminen etenee vauhdilla niin maailmalla kuin Suomessa. Lupaukset päästöttömästä liikenteestä, akkujen tehokkuuden huima parantuminen ja useiden maiden halu irrottautua fossiilisista polttoaineista edistävät sähköistymistä. Muutostahti kiihtyy tulevaisuudessa, mikä tarkoittaa valtavia investointeja, teknologian nopeaa kehitystä, uusia poliittisia strategioita sekä monia globaaleja ja paikallisia mahdollisuuksia – mutta myös ratkottavia haasteita.
Haasteista on viime aikoina ollut näkyvästi esillä materiaalien riittävyys ja saatavuus. Sähköautot ja erityisesti niiden akut vaativat suuren määrän raaka-aineita. Niihin vaadittavat ns. kriittiset raaka-aineet ovat jakautuneet maapallolla hyvin epätasaisesti ja niiden kaivamisesta voi seurata merkittäviä haitallisia vaikutuksia ympäristöön ja ihmisiin. Vaikka sähköistymistä ajaa tavoite katkaista riippuvuus fossiilisia polttoaineita tuottaviin maihin, on akkujen suhteen kuitenkin olemassa geopoliittinen riski päätyä tilanteeseen, jossa yksi valtio dominoi useiden kriittisten materiaalien tuotantoa ja prosessointia. Alan ylivoimainen ykkönen lähes kaikilla mittareilla on Kiina, joka on jo väläytellyt harvinaisten maametallien viennin leikkaamista yhtenä geopoliittisena aseena.
Huolet raaka-aineiden riittävyydestä ohjaavat akkukehitystä hyödyntämään paremmin saatavilla olevia materiaaleja. Esimerkiksi litiumrautafosfaattiakut kasvattavat suosiotaan. Niissä ei tarvita harvinaisempaa ja usein huonoissa työskentelyolosuhteissa kaivettua kobolttia. Suomessa tutkitaan jopa mahdollisuuksia akkuihin, joissa litium ja grafiitti – jotka ovat litiumioniakkujen keskeisimpiä raaka-aineita – korvattaisiin kokonaan natriumilla ja puupohjaisilla aineilla. Vaihtoehtoisissa akkukemioissa joudutaan usein tinkimään hieman suorituskyvystä, kun luovutaan kemiallisilta ominaisuuksiltaan parhaista materiaaleista. Vaihtokaupassa voidaan kuitenkin saada taloudellisesti ja ympäristöllisesti kestävämpiä ratkaisuja.
Materiaalien saatavuuteen ja kaivamiseen liittyvät huolet herättävät kiinnostuksen kierrätykseen. Kiertotalouden kannalta on olennaista, että litiumioniakkujen kierrätys saadaan tehokkaaksi. Nyt kierrätykseen liittyy haasteita teknologian, turvallisuuden ja etenkin kannustimien suhteen. Kierrätyksestä tulisi saada siis taloudellisesti kannattavaa ja teknisesti mahdollista. Ongelma on, että kierrätyksestä saatavat metallit ovat vasta parinkymmenen vuoden päästä merkittävässä roolissa tuotannon materiaalivirroissa – miten varmistetaan, että jo sitä ennen vähitellen kertyvä materiaali saadaan talteen? Entä miten uudet jatkuvasti muuttuvat akkukemiat ja -ratkaisut huomioidaan kierrätyksessä? Autovalmistajien akut ovat jo nyt hyvin erilaisia jopa yhden valmistajan automallien välillä. Arvokkaita metalleja sisältävät akut ovat vielä tähän mennessä ”maksaneet omat hautajaisensa”, mutta miten käy, jos niiden arvo laskee?
Akkujen ympärille voi syntyä myös kokonaan uusia liiketoimintamalleja. Yksi lupaavia tuloksia saanut idea on ollut ostettuun sähköautoon vuokrattava akku, jonka voi vaihtaa ja näin se pysyy siis valmistajan kierrossa. Akkujen talteenotosta voi tulla tavoiteltava vaihtoehto autonvalmistajille, kun kilpailu raaka-aineista kovenee. Toisaalta alalle voi syntyä suuria akun kierrättäjäyrityksiä, jotka ottavat vastuun akkujen keräämisestä. Käytettyjä akkuja voidaan käyttää myös muihin tarkoituksiin, esimerkiksi sähköverkkojen tasaajana sen jälkeen, kun akkujen teho ei riitä enää autoilun vaatimuksiin.
Suomessa on mahdollisuuksia akkualalla
On pohdittu, että syrjäisyys ja sopivien rahoitusinstrumenttien puuttuminen voivat rajata Suomen roolia globaaleissa akkuarvoketjuissa. Suuret autoteollisuuden keskittymät ovat etäällä, akkujen kuljetus ei ole ongelmatonta ja alan vaatimissa alkuinvestoinneissa ei puhuta pikku summista. Suomessa on kuitenkin etenkin arvoketjun alkupäässä paljon toimintaa liittyen raaka-aineisiin, kaivoksiin ja metallinjalostukseen. Suomi on myös erityisasemassa verrattuna moniin muihin maihin, sillä täältä löytyy akkujen kannalta keskeisiä raakaa-aineita.
Suomen rannikkoalueille on syntynyt useampi akkuklusteri eli toimialaan keskittyvä yritysten rypäs, joista merkittävimmät ovat Kokkola, Pori-Harjavalta ja Kotka-Hamina. Lisäksi Vaasassa ja Uudessakaupungissa on paljon alaan liittyvää toimintaa. Suomen klustereiden vetovoima perustuu osaamiseen ja kokemukseen kemianalalta sekä hyvään teollisuus- ja logistiikkainfrastruktuuriin. Klustereita ruokkivat erilaiset symbioosit, joissa yhden yrittäjän jäte voi toimia toisen yrittäjän raaka-aineena. Suomessa on paljon vettä, mitä tarvitaan teollisuuslaitosten jäähdyttämiseen, mutta se toimii myös hyvänä kuljetusreittinä.
Liikenteen sähköistyessä autoteollisuus, yksi maailman suurimmista teollisuusaloista, on murroksessa. Sen seuraukset ovat merkittäviä ja osittain ennakoimattomia. Tulevaisuuden sähköisen liikkuvuuden kriittisten materiaalien monitasoinen hallinta (Govermat) -tutkimushankkeessa rakennamme ymmärrystä alan keskeisistä kehityksistä. Yhdistämällä materiaali- ja kauppatieteitä sekä ympäristöpolitiikkaa, pyrimme luomaan tilannekuvaa akkuekosysteemeistä ja niiden hallintasuhteista. Osallistumme pohdintaan, mitkä ovat onnistumisen edellytykset kestävän kriittisten raaka-aineiden kiertotalouden saavuttamiseksi.
Olemme näiden kysymysten äärellä Kokkolan materiaaliviikkojen yhteydessä järjestettävässä työpajassa ”Sähköinen liikkuvuus ja kriittisten raaka-aineiden kiertotalous kaupungeissa”. Työpajassa tunnistetaan yhdessä minkälaisia mahdollisuuksia kriittisten raaka-aineiden kiertotalous luo paikallisesti. Tule mukaan kertomaan, mikä on sinusta tärkeää ja mitä tarvitaan, jotta sähköistä liikkuvuutta voidaan edistää.
Aika: Torstai 17.11.2022, 9:00-12:00, Kokkola material weekin yhteydessä
Paikka: Kokkolan yliopistokeskus Chydenius, Ulappa-sali (Talonpojankatu 2, 67100 Kokkola)
Ilmoittaudu: https://www.lyyti.fi/reg/ilmoittaudu-tyopajaan