Akkukierrätys kuntoon Euroopassa ja teollisuuden sivuvirroista virtaa akkuihin

Tutkimushankkeet tukevat EU:n puhtaan siirtymän tavoitteita, jossa tärkeitä ovat energiavarastoinnissa eli erilaisissa akuissa käytettävät strategiset kriittiset raaka-aineet, kuten litium, koboltti, nikkeli ja kupari. EU:n pyrkimyksenä on vähentää riippuvuuttaan tuontiraaka-aineista ja lisätä itsenäisyyttään maailmanlaajuisessa akkuteollisuudessa. EU:n akkuasetus viime vuodelta muuttaa akkujen valmistusta ja kierrätystä huomioimaan akkujen koko elinkaaren. 

Vuonna 2024 alkaneet EU Horizon Europe -hankkeet SAFELOOP ja Streams tutkivat kierrätysraaka-aineiden käyttöä akuissa, ja Oulun yliopiston osuus budjeteista on yhteensä 1,2 miljoonaa euroa.  Hankkeissa on mukana tutkimuslaitoksia ja yrityksiä lukuisista Euroopan maista. 

Oulun yliopiston koordinoimassa SAFELOOP-hankkeessa päätavoitteena on parantaa litiumioniakkujen kestävyyttä, ja jopa kaksinkertaistaa käyttöikä vuoden 2019 tasoon verrattuna. Myös akkujen ja paristojen kierrätettävyyttä on tarkoitus lisätä 15 prosenttia vuoteen 2030 mennessä. Tällä hetkellä litiumioniakkujen tuotannossa kierrätettyä materiaalia käytetään arviolta noin 10–15 prosenttia Euroopassa. Litiumioniakkuja käytetään niiden keveyden vuoksi kannettavissa laitteissa kuten tietokoneissa ja kännyköissä, ja tällä hetkellä suurin kasvupotentiaali on niin sanotuissa ajoakuissa kuten täyssähköautojen ja työkoneiden akuissa. 

”Akkumateriaalien kierrätys on Euroopan tasolla melko vähäistä eli potentiaalia on hyödyntämättä. Esimerkiksi täyssähköautot ovat niin uutta, että laajaa kierrätysmarkkinaa autojen akuille ei vielä ole. ”Suomessa kierrätykseen vietyjen älypuhelimien, tietokoneiden ja pienlaitteiden akut saadaan hyödynnettyä melko hyvin”, sanoo Oulun yliopiston professori Ulla Lassi.  

SAFELOOP-projektissa aiotaan myös parantaa litiumioniakkujen turvallisuutta. Kaikille kierrätetyistä raaka-aineista valmistetuille 2 Ah:n (ampeeritunnin) litiumioniakuille tehdään standardin mukaiset turvallisuustestit.  

Toinen laaja EU-hanke on Streams, jonka tavoitteena on vahvistaa akkumateriaalien toimitusketjuja. Tähän pyritään esimerkiksi kehittämällä uusia menetelmiä akkujen anodin ja katodin materiaalien kestävään tuotantoon.  

Sekä neitseellisten että kierrätettyjen akkumateriaalien hyödyntämistä, ja myös eri teollisuudenalojen sivuvirtojen käyttöä akkumateriaaleiksi tutkitaan. ”Testaamme esimerkiksi metallinjalostuksen, kuten sinkin, nikkelin ja alumiinin valmistuksen sivuvirtoja ja niiden yhdistämistä osaksi primääriä katodimateriaalin valmistusta, jolla voimme paitsi lisätä kierrätettävien materiaalien osuutta, myös vähentää riippuvuutta primääreistä kriittisistä raaka-aineista”, Lassi kertoo. Streams-hankkeessa akkukennoja myös valmistetaan pilottimittakaavassa vakiintuneiden tuotantoprosessien mukaisesti, jotta tulokset ovat teollisuudessa helposti hyödynnettävissä. 

Tutkijoiden ja teollisuuden yhteistyön tuloksena on viime aikoina syntynyt vaikuttavia tutkimustuloksia, jotka vauhdittivat litiumioniakkumetallien ja -materiaalien louhintaan, jalostukseen ja kierrätykseen liittyvää teknologista kehitystä. "Tutkimusyhteistyö yritysten kanssa laajenee kansallisesti ja kansainvälisesti", toteaa Lassi. Lue myös: Oulun yliopiston alkuperäiset tavoitteet toteutuivat yli odotusten BATCircle2.0 -hankkeessa.