Teksti Kemia-lehti, kuva VTT
Eurooppa on riippuvainen muualta tuodusta litiumista. LITHOS-hanke kehittää litiumin talteenottoa EU:ssa ja vieläpä entistä ympäristöystävällisemmin. ”Voimme edesauttaa jopa kokonaan uuden teollisuudenalan syntymistä Eurooppaan”, sanoo VTT:n tutkimusprofessori Päivi Kinnunen.
Sähköistyvä maailma janoaa kaivannaismetalleja. Isossa roolissa on litium, jota tarvitaan esimerkiksi sähköautojen akuissa ja matkapuhelimissa.
Litiumin talteenottoa kehitetään nyt kansainvälisessä EU-rahoitteisessa LITHOS-hankkeessa, jota vetää VTT. Tavoitteena on hyödyntää litiumvarantoja yhä tehokkaammin ja tuoda markkinoille innovaatioita litiummineraalien epäpuhtauksien käsittelyyn.
Teollisuuden ja tutkijoiden yhteisponnistus lisää tärkeiden kaivannaismetallien omavaraisuusastetta Euroopassa ja luo uudenlaista, kestävää kaivannaisteollisuutta myös Suomeen.
”Olemme Euroopassa tällä hetkellä käytännössä täysin riippuvaisia muualta tuodusta litiumista. Kehittämällä litiumin talteenottoa ja teknologiaa saamme niukoista varannoista enemmän irti ja voimme edesauttaa jopa kokonaan uuden teollisuudenalan syntymistä Eurooppaan”, sanoo VTT:n tutkimusprofessori Päivi Kinnunen.
Litium (Li) on pehmeä, hopeanvalkoinen alkalimetalli, joka esiintyy luonnossa aina yhdisteenä. Keski-Pohjanmaalla Kaustisen ympäristössä sijaitsee yksi Euroopan merkittävimmistä spodumeeni-esiintymistä, josta voi jalostaa litiumia.
Litium jalostetaan litiumkarbonaatiksi tai litiumhydroksidiksi. LITHOS-prosessi on huomattavasti ympäristöystävällisempi kuin nykyiset jalostusmenetelmät.
Kestävämpi kaivostoiminta onnistuu kiertotalouden avulla. Ympäristökuormitusta vähennetään esimerkiksi sulkemalla vesikierrot. Tavoitteena on 90 prosentin säästö vedenkulutuksessa sekä hiilidioksidipäästöjen merkittävä vähentäminen.
Yhteistyössä teollisuuden kanssa
LITHOS-hankkeessa on mukana monia yrityksiä Euroopasta. Kehitystyötä tehdään myös tiiviissä yhteistyössä muun muassa Ranskassa ja Portugalissa sijaitsevien hankkeiden kanssa.
Sibanye-Stillwater-yrityksen oma Keliber-litiumhanke Keski-Pohjanmaalla kattaa koko arvoketjun spodumeenin louhimisesta malmin jalostukseen litiumhydroksidiksi.
Sibanye-Stillwaterin tavoitteena on olla ensimmäinen eurooppalainen yritys, joka tuottaa akkulaatuista litiumhydroksidia omasta malmista lähellä sijaitsevista kaivoksistaan.
”LITHOS-hankkeeseen osallistuminen tukee Keliber-litiumhankkeemme tavoitetta kehittää vastuullinen litiumhydroksidin tuotanto. Siihen kuuluu myös litiumin talteenoton tehostaminen. Jos onnistumme hyödyntämään spodumeenimalmia alhaisemmalla litiumpitoisuudella, malmivarojen kokonaismäärä kasvaa”, sanoo Keliber Oy:n toimitusjohtaja Hannu Hautala.
”Metson patentoima happo- ja sulfaattivapaa prosessi on yksi alan vastuullisimmista.”
Teknologiayritys Metso Oyj:n tuotevalikoima kattaa akkulaatuisten litiumkemikaalien valmistusteknologiat suolaesiintymistä, mutta myös litiumia sisältävistä malmeista, kuten spodumeenista.
”Osallistuminen LITHOS-hankkeeseen tukee Metson tutkimus- ja kehityshankkeita ja mahdollistaa uusia avauksia teknologian kehitysrintamalla”, sanoo Metson akkukemikaaliliiketoiminnan johtaja Don Simola.
Metso on kehittänyt ja patentoinut happo- ja sulfaattivapaan prosessin litiumin talteenottamiseksi.
”Se on ympäristön kannalta yksi vastuullisimmista litiumin tuotantoprosesseista, ja perustuu vahvaan mineraalien rikastusprosessien ja hydrometallurgian osaamiseen. Selvitämme myös muiden kuin spodumeeni-tyyppisten litiumia sisältävien malmimineraalien prosessointia”, Simola sanoo.
Tavoitteena laaja-alainen lähestyminen
VTT:n tutkijat eri aloilta osallistuvat litiummineraalien prosessiketjuun tuomalla asiantuntemustaan vesikierron hallintaan, lämpökäsittelyihin, liuotusprosesseihin sekä prosessin digitalisaatioon.
”Kestävimmät ja tehokkaimmat jalostusmenetelmät mineraaleille löytyvät vain lähestymällä asiaa mahdollisimman laaja-alaisesti. Tutkimme esimerkiksi Tampereella ja Jyväskylässä lämpökäsittelyä, liuotusta Espoon pilottilaitoksella sekä veden uudelleenkäyttöä mikrobiologian näkökulmasta Espoon laboratoriossa. Pystymme hyödyntämään hankkeessa jopa digitalisaatio-osaamistamme Oulun yksiköstämme”, VTT:n Päivi Kinnunen kertoo.
Eurooppa omavaraisemmaksi
Litiumkemikaalit kaivetaan ja jalostetaan tällä hetkellä pääosin Euroopan ulkopuolella.
Euroopan komissio otti 2023 merkittävän askeleen kohti omavaraisuutta julkaisemalla kriittisiä raaka-aineita koskevan asetuksen (CRMA). Asetus määrittelee selkeät tavoitteet strategisten raaka-aineiden arvoketjun kehittämiselle ja keskittyy muun muassa litiumin jalostukseen.
Euroopan pyrkimys on vähentää riippuvuuttaan tuontiraaka-aineista, parantaa vihreän teknologian ja akkutuotannon kestävyyttä sekä vahvistaa niin alueen taloudellista ja strategista asemaa maailmanmarkkinoilla.
Lue lisää:
”Akkujen valmistaminen on vielä kaukana vihreästä teknologiasta”
Hiilipallon uudet muodot – tutuksi luultu hiili tuottaa tutkijoille yllätyksiä
