Vihreä siirtymä edellyttää rakennus­aineikseen valtavan määrän maan­kamarasta kaivettavia mineraaleja ja metalleja. Valtavakin määrä vaikuttaa pienemmältä, kun sitä vertaa joka vuosi maankamarasta otettaviin hiileen, öljyyn ja kaasuun.

Viimeistään Venäjän hyökkäys Ukrainaan on tehnyt kylmäävällä tavalla selväksi, kuinka riippuvainen Eurooppa ja maailma ovat fossiilisesta energiasta. Tapahtumat ovat antaneet lisämotiivia vauhdittaa vihreää siirtymää.

Fossiilienergiasta irtautuminen tarkoittaa sähköntuotannon ja -kulutuksen voimakasta kasvua. Geologian tutkimuskeskuksessa (GTK) on laskettu, mitä tarkoittaisi, jos koko fossiilinen energian­tuotanto korvattaisiin ilmaston kannalta paremmilla vaihto­ehdoilla. 

Kun tällä hetkellä maailmassa on noin 45 000 energiantuotantoyksikköä, vähähiilinen sähköntuotanto vaatisi 220 000 tuotantoyksikköä. Eikä yksikkö tarkoita tässä esimerkiksi yksittäistä tuulivoimalaa vaan kokonaista tuulivoimapuistoa tai ydin- ja vesivoimalaa. Lisäksi tarvitaan sähkön jakeluverkko ja muu infrastruktuuri. 

Geologian tutkimuskeskuksen johtaja Saku Vuori sanoo lukujen olevan suuntaa antavia, mutta ne osoittavat muutoksen mittaluokan. Uusi vähähiilinen maailma tarvitsee rakennusaineikseen Maailmanpankin laskelmien mukaan kolme miljardia tonnia eri mineraaleja ja metalleja. Vuori asettaa todella suurelta kuulostavan luvun mittasuhteisiin.

– Maailmassa käytetään joka vuosi öljyä, kaasua ja kivihiiltä 15 miljardia tonnia. Eli se on noin viisinkertainen määrä kertapanostuksena tarvittavaan mineraalimäärään, Vuori vertaa ja toteaa, että molemmilla puolilla syntyy myös sivukiviä. 

Hän vakuuttaa, että raaka-ainelähteet eivät lopu, haasteet niiden saatavuudessa nopean kysynnän kasvun ohella ovat teknistaloudellisia, ympäristöllisiä ja geopoliittisia.

Huikeita kasvulukemia

Metallien tarve yhteiskunnissa kasvaa joka puolella. Arvioiden mukaan esimerkiksi kuparia tarvitaan seuraavan 25 vuoden aikana yhtä paljon, kuin sitä on tuotettu koko tähänastisen historian aikana. Kuparia käytetään esimerkiksi sähköä tuottavissa voimaloissa, siirtoverkoissa ja moottoreissa.

Sähköautokin vaatii jopa neljä kertaa enemmän kuparia verrattuna polttomoottoriautoon. Muun muassa sähköauton akustoihin soveltuvan litiumin tarpeen on puolestaan ennustettu nousevan parissa kymmenessä vuodessa noin 40-kertaiseksi ja koboltin sekä nikkelin tarpeen noin 20-kertaiseksi.

– Maailmalla on esitetty paljon lukuja, kuinka monta sataa tai tuhatta prosenttia eri metallien tarve kasvaa. Yhteistä laskelmille on, että kaikissa niissä tarvetta kuvaava käyrä osoittaa ylöspäin joko paljon tai todella paljon, Vuori sanoo.

Teknologian kehitys on tuonut tarjolle vähemmän nikkeliä ja kobolttia sisältäviä akkuja. Vuori painottaa, että tutkimus- ja kehitystyöhön sekä kierrätyksen edistämiseen tulisi panostaa vahvasti.

 – Minun mielestäni kyse on siitä, että tarvitaan paljon kaikkia akkutyyppejä. Tarvitsemme niin paljon sähkön taltioimiskykyä, että tarvitsemme lisää vauhtia monien eri teknologioiden ja varastointi­tapojen käyttöönotossa.

Osaltaan metallien kysyntää kasvattaa materiaali­teknologian kehitys, jonka ansiosta tuotannossa saadaan aikaiseksi yhä tarkemmin haluttuja ominaisuuksia. Niitä hyödynnetään esimerkiksi elektroniikassa ja aurinkokennoissa.

Kun kysyntä kasvaa, esiin on nostettu huoli erityisesti harvinaisten maametallien riittävyydestä. Vuori muistuttaa, että niitä tuotetaan nykyisin 1,3 miljoonaa tonnia, kun rautaa louhitaan noin kolme miljardia tonnia vuodessa.

– Harvinaisten maametallien osuus kokonaismäärässä on aivan olematon. Vaikka niiden tuotantoa lisättäisiin sata- tai tuhatkertaisesti, silti mittaluokka on edelleen aivan toinen kuin mitä puhutaan raudan louhimisesta. Ei maailma ole kokonaisuudessaan uhattuna, jos vihreään siirtymään vaadittavat harvinaiset maametallit otetaan kallioperästä käyttöön.

Piirretyssä karttakuvassa on lapio isojen malmiesiintymien kohdalla
Raaka-aineiden käyttö geopolitiikan välineenä olisi tehokasta, jos sitä joku haluaisi käyttää.

Kierrätys ei muuta kuvaa

Myös metallien kierrätystä on ehdotettu ratkaisuksi voimakkaasti kasvavaan tarpeeseen. Esimerkiksi litiumista ei kuitenkaan ole vielä tuotettu sitä ensimmäistäkään kierrosta yhteiskuntien käyttöön, joten litiumia on pakko louhia.

Joidenkin metallien osalta kierrätys auttaa tilannetta merkittävästi jo nyt. Outokummun Tornion terästehtaan sanotaan olevan Euroopan suurin materiaalien kierrätyslaitos. Sen tuotantokapasiteetti on 1,6 miljoonaa tonnia vuodessa, ja pääraaka-aineenaan se käyttää ruostumatonta kierrätysterästä. 

Alumiinin osalta kierrätykseen kannustaa merkittävä energiansäästö, minkä johdosta kierrätetyn alumiinin hiilijalanjälki on 96 prosenttia pienempi kuin jos sitä tuotetaan raakakivestä. 

Monen muun metallin osalta kierrätys voi olla vaikea toteuttaa logistisesti, teknisesti ja taloudellisesti kannattavasti. Esimerkiksi elektroniikkaromusta pitäisi Vuoren mukaan osata tunnistaa ja jaotella eri lajikkeiksi kierrätysprosesseihin menevät materiaalivirrat. Hän kertoo kuvaavan vertauksen.

– Kahviin sekoittaa helposti sokeria ja maitoa, mutta on konstikasta saada ne takaisin erilleen. Elektroniikkaromun kierrätys onkin hightechiä. Prosessoinnin reseptiikka on avainasemassa, jotta halutut metallit saadaan mahdollisimman hyvin talteen.

Euroopan rakennusaineet muualta

Kun kallioperästä tarvitaan lisää rikkauksia, Vuori uskoo, että perinteiset kaivosalueet kuten Australia, eteläinen Afrikka, Etelä- ja Pohjois-Amerikka ovat merkittäviä tuottajamaita jatkossakin. Lisäksi potentiaalisia uusia hyödynnettäviä mineraalivarantoja löytyy eri puolilta maailmaa. Monissa maissa katseet ovat kääntyneet Afrikkaan, ja myös valtamerten pohjien hyödyntäminen kiinnostaa.

– Raaka-aineiden käyttö geopolitiikan välineenä olisi tehokasta, jos sitä joku haluaisi käyttää.

Euroopassa käytetään maailman metalleista noin viidesosa, mutta tuotetaan vain noin kolme prosenttia. 

– Olemme pulassa, jos emme saa niitä muualta, Vuori kiteyttää.

Euroopan komissio on arvioinut, että metallien saannin kannalta riskialttiimpia ovat harvinaiset maametallit. Nykyisin Kiina on niiden tuottajana hallitseva, kun sen osuus yltää monien maametallien globaalista tuotannosta 60–90 prosenttiin. Kiina ei kuitenkaan ole ainoa määräävässä asemassa oleva maa, esimerkiksi koboltista lähes 60 prosenttia tulee Kongosta ja litiumista lähes puolet on peräisin Chilestä.

Merkittävät mineraalivarannot ovat myös Venäjällä ja Ukrainalla.

– Jos sota jatkuu Ukrainassa, se heiluttelee maailmaa, koska Venäjällä, Ukrainalla ja myös Valko-Venäjällä on huomattavia osuuksia monen raaka-aineen globaalista tuotannosta.

Tämä koskettaa läheisesti Suomeakin, sillä Euroopan ainoa nikkelijalostamo on Harjavallassa. Siellä tuotetaan viisi prosenttia maailman puhtaasta nikkelistä, jota käytetään muun muassa akuissa. Venäläisomisteinen laitos tuo ison osan jalostamistaan raaka-aineista Venäjältä. 

Akkuklusterille on edellytyksiä

Euroopassa metallien tuotanto on vähentynyt kolmasosan, kun oikeastaan kaikkialla muualla maailmassa kaivostuotanto on ollut kahden viime vuosikymmenen aikana selkeässä kasvussa. 

Potentiaalia kaivostoiminnan kasvattamiseksi Euroopassa Vuoren mukaan olisi. Kaivosten perustaminen vaatisi kuitenkin kallioperän rikkauksien lisäksi myös poliittisia päätöksiä, lupaprosessien läpikäyntiä ja ehkä myös suotuisaa kansalaisilmapiiriä.

Vuori hymähtää, että Euroopassa on satoja hiilikaivoksia, joista voitaisiin päästä eroon vihreässä siirtymässä. 

– Ne kaivokset voitaisiin ennallistaa, jos pääsisimme vähähiilisyyteen, mutta vaikkapa 30 uuden metallikaivoksen perustaminen tuntuu olevan kovin vaikeaa. Vähähiilisyyteen siirtymisessä auttaa osaltaan kuluttamisen vähentäminen, mutta energia­järjestelmän uudelleenrakentaminen on silti edessä. Siinä tarvitaan raaka-aineita. Jos emme hyödynnä omia primääri- ja sekundääriraaka-aineitamme, käytännössä me ulkoistamme materiaalihankin­tamme vähemmän kehittyneisiin maihin. 

Vuoren mukaan myös Suomessa on mahdollista löytää lisää hyödynnettäviä esiintymiä.

– Kallioperästä suurin osa on vielä tutkimatta. Kun nousevat hinnat ja potentiaali löytää erilaisia esiintymiä kohtaavat, se kasvattaa etsintäaktiivisuutta.

Antaako Suomen maankamara valmiuksia akku­klusterin synnyttämiseen tänne?

– Antaa. Täällä voidaan tuottaa useita alkuaineita, kuten nikkeliä, kobolttia, litiumia, grafiittia ja kuparia, eli kaikki tärkeät alkuaineet ovat meidän hallinnassamme. Akkustrategiassa lähdetään siitä, että kun täältä löytyy useampia tarvittavia alkuaineita, rakennetaan koko tuotantoketjua eikä tyydytä vain alkutuotantoon. Täällä on edellytykset valmistaa korkean lisäarvon tuotteita vientiin. Uskon, että siitä tulee Suomelle menestystarina, kun pidämme huolen myös siitä, että toiminta on aidosti kestävää.

Juttua päivitetty 29.9.2022: Virheellisesti käytetty artikkelissa sanaa maaperä kallioperän tai maankamaran sijaan, termit korjattu.

Sami Laakso

Birit Sarre

Jaa:

<span class="byline text-vihrea2 uppercase"><span class="author vcard text-vihrea2 uppercase font-weight-bold" metaname="author">Sami Laakso</span></span>26.09.2022

Luetuimmat