Tätä vinkkiä et saa niksipirkkojen sukkahousueksperteiltä. Tarvitaan kemisti keksimään, että nylon12 on se materiaali, joka sieppaa kullan tarkasti talteen vesivirroista.
”Ei tiedolla, ei taidolla, vaan tuurilla”, kommentoi Kummeleita siteeraten ja vaatimattomasti hymyillen Ari Väisänen, Jyväskylän yliopiston kemian kiertotalouden professori.
Kullan arvoinen oivallus nylon12-polymeeristä syntyi, kun tutkijat tekivät yliopiston kemian laitoksen tiloissa nollakokeita kehittäessään 3D-tulostettuja metallisieppareita. Teknologia kaupallistettiin sittemmin startup-yritys Weeefiner Oy:n toimesta ja nimettiin 4D Sieppariksi.
Yliopiston tiloissa edelleen toimiva Weeefiner valmistaa 3D-tulostamalla suodatinyksiköitä, joiden läpi vesivirrat pumpataan.
”Neljäs dimensio on kemia. Arvometallit saadaan tehokkaasti talteen säätämällä prosessin parametreja, esimerkiksi ioninvaihtomateriaaleja ja virtausominaisuuksia.”
Väisäsen mukaan oikeanlainen kemia mahdollistaa paljon kiertotaloudesta ja siirtää parhaimmillaan sanan jäte historiaan.
”Raskasmetallit väärässä paikassa ovat ongelma, mutta jos pystymme ottamaan esimerkiksi kadmiumin selektiivisesti talteen jätevesistä, silloin sitäkin voidaan hyödyntää uudelleen.”
Väisänen avasi kemiallista kulmaa kiertotalouteen Metallianalyyttisen jaoston seminaarissa helmikuun alussa. Hänen mukaansa analytiikka määrittelee sivu- ja jätevirtojen käyttöä ja auttaa nostamaan tuotannon jalostusastetta.
”Materiaalista on tiedettävä sekä arvokkaiden että haitallisten aineiden pitoisuudet. Näin saadaan hyöty talteen ja vältytään ikäviltä yllätyksiltä.”
Kiertotaloutta tarvitaan kipeästi, jotta maapallon rajalliset luonnonvarat saataisiin riittämään pitempään. Vihreä siirtymä tuuli- ja aurinkovoimaloineen, teollisuuden autonomisten prosessien vaatima sensoriteknologia ja sähköajoneuvojen yleistyminen kasvattavat nopeasti kriittisten raaka-aineiden tarvetta.
Euroopan unioni kirittää kriittisten raaka-aineiden kiertoa
Kuvioon kietoutuu tiiviisti myös geopolitiikka, sillä kriittisten raaka-aineisen markkinoista leijonanosaa hallitsee Kiina.
”Kun siirrytään fossiilikeskeisestä taloudesta raaka-ainekeskeiseen, resurssit jakautuvat entistä vähemmälle joukolle valtioita”, Väisänen huomauttaa.
”Kiina vieläpä säästelee omia varantojaan ostamalla jopa tappiolla afrikkalaisia sivukivikasoja. Kiinalaiset hallitsevat erotusteknologian ja käyttävät kemikaaleja, joita EU-alueella ei saa käyttää.”
Euroopan unioni pyrkii kohentamaan asemiaan lähiaikoina julkaistavalla kriittisten raaka-aineiden asetuksella. Asetusluonnoksessa todetaan muun muassa, että unionin jäsenmaissa käytettävästä litiumista 30 prosenttia tulisi jatkossa tuottaa EU:n alueella ja että jätevirroissa olevista harvinaisista maametalleista 20 prosenttia tulisi ottaa talteen.
Unioni on listannut kolmisenkymmentä teollisen toiminnan kannalta kriittistä raaka-ainetta tai raaka-aineryhmää. Väisänen ympäröi punakynällä fosforin ja fosfaattikiven, galliumin, koboltin, litiumin, skandiumin, harvinaiset maametallit ja platinaryhmän metallit.
”Kaikkein tärkeintä olisi akkukemikaalien, raskaiden harvinaisten maametallien ja jalometallien kierrätys.”
Vielä ei kierrätyksellä ole kyetty vastaamaan kasvavaan kysyntään.
”Kriittisten raaka-aineiden kierrätysaste suhteessa teollisuuden tarpeisiin vaihtelee alle prosentista reiluun 40 prosenttiin. Häntäpäästä löytyvät muun muassa litium ja monet harvinaiset maametallit.”
Yli 30 prosentin kierrätysasteeseen teollisuuden tarpeisiin suhteutettuna yltävät tätä nykyä vain volframi, europium ja yttrium. Miten lukuja saataisiin kohennettua?
Ari Väisänen osoittaa sormellaan lainsäädäntöä, johon monet innovatiiviset startupit törmäävät.
”Yrityksillä on vaikeuksia saada lupia ja päästä käyntiin. Homma voi tyssätä jo tulkintoihin siitä, mikä on jätettä ja mikä raaka-ainetta.”
70-vuotias Metallianalyyttinen jaosto yhdistää alan toimijoita
Vuonna 1953 perustettu Metallianalyyttinen jaosto on vanhimpia kemian seurojen jaostoista. Yhdistys toimii valtakunnallisena yhdyssiteenä alkuaineanalytiikan parissa toimivien ammattilaisten, yritysten ja yhteisöjen välillä.
Oulussa 1.–2. helmikuuta järjestetyn seminaarin teemana oli metallianalytiikka kaivosteollisuuden ja kiertotalouden työkaluna. Puolensataa asiantuntijaa koonnutta tapahtumaa oli suunniteltu alun perin jo syksylle 2020.
”Seminaarin ohjelma oli melkein valmiina ennen kuin korona sotki kuviot. Monet teemat kypsyivät valmiimmiksi kahden vuoden aikana, ja tätä kautta anti oli vieläkin parempi”, summaa jaoston puheenjohtaja, Outotecin laboratoriopäällikkö Matti Santala.
Hän kertoo kiinnostuksen seminaaria kohtaan olleen niin suurta, että tapahtuma myytiin loppuun.
”Kiitos tästä kuuluu erinomaisille luennoitsijoille ja kannattajayrityksillemme.”
Luennoitsijoiden kautta edustettuina olivat Agnico-Eagle Finland, Boliden Harjavalta, CRS Laboratories, Fortum Battery Recycling, Geologian tutkimuskeskus, Jyväskylän yliopisto, Metso Outotec Finland, Oulun yliopisto ja Oulu Mining School, Suomen ympäristökeskus ja Terrafame.
Monipuolista ohjelmaa täydensi alan laite-edustajien näyttely.
Näytteilleasettajien edustajat esittäytyivät osallistujille. Vasemmalta Jussi Laiho (Agilent), Mika Pietikäinen (Finnfocus), Tomi Kemppinen (GWB), Paavo Hannus ja Kalle Aromaa (Anton Paar), Santtu Ojala ja Annika Kostamo (Holger Hartmann), Pekka Vallinkoski (Finnfocus), Niko Granqvist (Labsense), Miisamari Jeskanen ja Aappo Roos (Sensmet) sekä Harri Köymäri (Hosmed). Kuva Leena Joutsen
”Tapahtumat ovat olennainen osa yhdistyksemme toimintaa. Hienoa, että saimme koolle näin hyvän joukon teollisuuden, tutkimuksen ja analytiikkalaitteiden edustajia”, sanoo jaoston hallituksen jäsen, Hosmed Oy:n toimitusjohtaja Harri Köymäri.
”Kuten nuorilla yleensä, joskus on vaikea muistaa omaa ikäänsä”, Matti Santala vastaa pilke silmäkulmassaan kysymykseen jaoston merkkivuoden suunnitelmista.
”Uutta toimintaa mietitään koko ajan. Uudet jäsenet ovat tervetulleita mukaan!”
Leena Joutsen
(Pääkuva Leena Joutsen) Professori Ari Väisäsen mukaan erityisen tärkeää olisi tehostaa akkukemikaalien, raskaiden harvinaisten maametallien ja jalometallien kierrätystä.
Aiheesta aiemmin:
Kriittisiä alkuaineita etsitään nyt uusin keinoin – GTK johtaa EU-hanketta
Weeefiner voitti innovaatiokisan – jätevesien typpi talteen 4d-suodattimella
Suomalaisyritys sieppaa jätevesien metallit talteen uusin keinoin
Kemian kiertotalous sai ensimmäisen professorinsa
Tilaa Kemiamedian uutiskirje!
Tilaajana saat sähköpostiisi kerran viikossa kiinnostavimmat uutiset ja tärkeimmät tiedot alan tapahtumista ja työpaikoista.
Arvomme uusien uutiskirjetilaajien kesken palkintoja.
Lue lisää ja tee tilaus täällä.
P.S. Oletko kemian seurojen jäsen? Jos haluat uutiskirjeemme myös vuonna 2023, käy uusimassa tilauksesi täällä.
