Maametalleja tarvitaan tuulivoimaloissa ja sähköautoissa – merkittävä rahoitus sensorimateriaalien kehittämiseen kierrätetyistä raaka-aineista

”Erityisen hankkeestamme tekee se, että tarkoituksenamme on käyttää sensorimateriaalien valmistuksessa kierrätettyjä raaka-aineita”, hankkeen johtaja, professori Ari Väisänen kertoo.

Kriittisten raaka-aineiden, kuten erilaisten harvinaisten maametallien tarve kasvaa tulevaisuudessa, koska niitä hyödynnetään esimerkiksi tuulivoimaloissa, sähköautoissa, valoissa ja erilaisissa elektronisissa laitteissa. Harvinaisten maametallien lisääntyvä käyttö perustuu niiden magneettisiin ja optisiin ominaisuuksiin. Näiden ominaisuuksien ansiosta harvinaisista maametalleista voitaisiin valmistaa myös niin kutsuttuja opto-magneettisia materiaaleja.

”Nämä materiaalit soveltuvat seuraavan sukupolven korkean tallennuskapasiteetin kiintolevyjen ja optisten sensoreiden lähtöaineiksi”, toteaa osahankkeen johtaja akatemiatutkija Jani Moilanen.

Kierrätysmetallista valmistetuilla sensoreilla voi mitata lämpöä tai painetta

Jyväskylän yliopiston ja Turun yliopiston kolmivuotisessa tutkimushankkeessa on tarkoitus kehittää uusia, pääsääntöisesti harvinaisiin maametalleihin pohjautuvia seuraavan sukupolven opto-magneettisia materiaaleja uudella energiaa ja luontoa säästävällä tavalla. Jalostettavat metallit otetaan talteen teollisuuden jäte- ja sivuvirroista käyttäen samoja yhdisteitä sekä talteenottoprosesseissa että itse materiaalien valmistuksessa. Talteen otetuista metalliyhdisteistä voidaan valmistaa optisia sensoreita esimerkiksi lämpötilan ja paineen mittaamiseen ja virusten havaitsemiseen pinnoilta. 

”Tähtäämme käytännön sovelluksissa ensisijaisesti optisiin sensoreihin, koska magneettisten materiaalien hyödyntäminen vaatii vielä paljon perustason tutkimustyötä, jota hankkeessa myös tehdään”, kertoo toisen osahankkeen johtaja Mika Lastusaari Turun yliopistosta.

Hanke suoraviivaistaa metallien jatkojalostamista nykyisiin prosesseihin verrattuna, joissa hyödynnetään useita eri yhdisteitä prosessin eri vaiheissa. ”Hankkeessa nivoutuu yhteen luontevalla tavalla resurssitehokkuus, kiertotalous, älykkäät talteenottoteknologiat ja uudet innovatiiviset materiaalit, joiden jalostusaste on mahdollisimman korkea”, Väisänen sanoo. 

Jyväskylän yliopiston ja Turun yliopiston lisäksi hankkeeseen osallistuu myös useita teollisuuden ja yritysmaailman toimijoita, jotka tukevat hankkeen yhteiskunnallisten tavoitteiden saavuttamista. Tieteellisten tavoitteiden lisäksi hankkeessa osallistutaan yhteiskunnalliseen keskusteluun kansallisella ja kansainvälisellä tasolla, jolla on tarkoitus tuoda ilmi kriittisten raaka-aineiden turvaamisen ja kierrätyksen merkitys Suomen ja EU:n taloudelle.