6.11.2024

Mari Lundström edistää tutkimuksellaan vihreää siirtymää

Professori Mari Lundström saa Alfred Kordelinin palkinnon poikkeuksellisesta vihreää
siirtymää edistävästä tutkimustyöstä.

Lundström on kehittänyt teknologioita esimerkiksi metallien erotteluun, kouluttanut osaajia
ja näyttänyt suuntaa teknologiamurrokselle.

 

Vihreä siirtymä tarkoittaa sitä, että luovumme energiantuotannossa fossiilisista polttoaineista, kuten öljystä ja kivihiilestä. Toteutuakseen siirtymä puhtaaseen energiantuotantoon vaatii kuitenkin moninkertaisesti enemmän metalleja kuin mitä on saatavilla.

Aurinkokennojen, tuulimyllyjen ja sähköautojen akkujen valmistamiseen tarvitaan esimerkiksi kobolttia, kuparia ja harvinaisia maametalleja. Jotta metallit riittävät, tarvitaan nykyistä enemmän kaivostoimintaa, kierrätystä ja viisaampia valmistusmenetelmiä.

Ongelmaan pureutuu Alfred Kordelinin palkinnon saanut Aalto-yliopiston metallurgian, eli metallien valmistus- ja jalostusmenetelmiä tutkivan tieteen, professori Mari Lundström.

Tutkimusryhmineen Lundström etsii uusia, aiempaa ympäristöystävällisempiä menetelmiä teknologiametallien erottamiseen ja pyrkii vähentämään kaivostoiminnan aiheuttamia ongelmia. Lundströmin ominta alaa on hydrometallurgia, jossa metalleja erotetaan malmeista vesipohjaisilla liuoksilla.

“Lähes kaikkia maailman teknologiametalleja valmistetaan hydrometallurgisesti. Se on avain siihen, että pystymme tuottamaan vaikkapa kaikki kännyköihin tarvittavat metallit. Menetelmää tarvitaan sekä malmien käsittelyyn että kierrätykseen.”

Patentteja ja puhetta vihreän siirtymän
realistisesta toteuttamisesta

Lundström on tutkinut esimerkiksi metallien talteenottoa akkumateriaaleista sekä sähkö- ja elektroniikkaromusta. Haastaviksi jätteet tekee se, että ne sisältävät monia metalleja paikoin pieninä pitoisuuksina. Kaikkien metallien talteenotto ei ole nykyisillä menetelmillä taloudellisesti kannattavaa.

“Teknisesti metallit on mahdollista erottaa ja ottaa talteen, kunhan se olisi taloudellisesti kannattavaa. Kierrätystä tarvitaan, koska metalleja ei ole määrättömästi maankuoressa. Uuden kaivos- ja jalostusprosessin pystyttäminen vie puolestaan vuosikausia.”

Lundström on kehittänyt uusia teknologioita, ja hänellä on useita patentteja yritysmaailmasta ja Aalto-yliopistosta. Kollegansa Kirsi Yliniemen kanssa hän on kehittänyt tavan erottaa metalleja johtamalla pulssittamalla liuokseen sähköä. Menetelmää käyttää Aalto-yliopistosta ponnistanut Elmery-yritys, joka perustettiin vuonna 2022.

Muitakin ansioita riittää: Lundström on rakentanut kansainvälisesti merkittävän, suomalaisten tutkimuslaitosten ja yritysten muodostaman akkumateriaalien tutkimuksen ekosysteemin BATCirclen. Hän on on ollut luomassa Suomen akkustrategiaa sekä vetänyt EU:n akkumateriaaleja ja niiden kierrätystä käsittelevää työryhmää Batteries Europessa.

“Suomi on vaikuttanut työryhmän kautta koko Eurooppaan. Meillä oli merkittävä rooli esimerkiksi Euroopan akkuraaka-aine- ja kierrätystiekartan laadinnassa.”

Vihreässä siirtymässä Lundström peräänkuuluttaa realismia. Jos öljystä ja hiilestä halutaan luopua, pelkkä kierrätys ei riitä, vaan uusia kaivoksia on pakko avata.

“Jos kaivoksia ei avata Suomeen, Ruotsiin tai Eurooppaan, kysymys on, mikä on eettisesti oikea tapa toimia, not in my backyard vai yes in my backyard. Omalla takapihalla kaivostoimintaan voi kuitenkin vaikuttaa pyörittämällä toimintaa mahdollisimman kestävillä teknologioilla ja pienin ympäristövaikutuksin.”

Vihreän siirtymän edetessä keskeinen kysymys on Lundströmin mukaan metallien viisas käyttö. Mineraalien ja metallien on oltava oikeassa paikassa oikeaan aikaan.

Tulevaisuuden kiertotalouden osaajien kouluttaja

Lundström näkee, että Suomi voi olla maailmalla kokoaan suurempi. Esimerkiksi litiumakkujen arvoketjuissa Suomi on onnistunut vuonna 2022 kipuamaan maailman neljänneksi parhaaksi maaksi arvostetussa BloombergNEF-rankingissa.

“Suomella on erityiset lähtökohdat vihreään siirtymään, koska meillä on historiallisesti paljon kaivoksia ja metallinjalostusta. Vaikka metallien käyttö muuttuu, meillä on koulutusta ja osaamista, jota voi soveltaa tulevaisuudessa.”

Yli puolet maailman kuparista tehdään tänä päivää niin sanotulla liekkisulatusteknologialla. Sen kehittivät suomalaiset metallurgit, kun Suomi maksoi Venäjälle sotakorvauksia kuparina toisen maailmansodan jälkeen.

Suomen vihreän siirtymän potentiaalin valjastamiseksi tarvitaan myös osaajia. Lundström tunnetaankin erinomaisena opettajana, joka on kouluttanut uusia kiertotalouden osaajia. Hän on ohjannut merkittävän määrän diplomitöitä, ja hänen 25 hengen tutkimusryhmässään on syntynyt jo 17 väitöskirjaa.

Aalto-yliopistossa on tehty paljon töitä sen eteen, että metallurgian houkuttelevuus opiskelualana kasvaisi ja pysyisi esillä.Lundström muistaa hyvin ensimmäiset päivänsä opiskelijana. Mieleen on jäänyt erityisesti se, miten professorit ja yritysedustajat kertoivat tuoreille opiskelijoille, että he ovat tärkeitä Suomelle.

“Sillä oli valtava merkitys, että sai nuorena kuulla olevansa tulevaisuudessa tärkeä ihan itseisarvona, ilman valmista ymmärrystä alasta.”

Ongelmat ratkaistaan yhdessä

Lundström on otettu Alfred Kordelinin palkinnosta ja ylpeä siitä, että kova työ saa tunnustusta. Yhtä lailla hän tunnistaa, että kaikki on tehty yhdessä, valtavassa ekosysteemissä.

“On ihmisiä, jotka ovat nähneet minut, uskoneet minuun, toivottaneet tervetulleiksi alalle, antaneet kesätyöpaikan, ohjanneet ja tsempanneet, kun on tuntunut, ettei osaa mitään. On ihmisiä, joiden kanssa olen saanut tehdä töitä, ja ihmisiä, jotka ovat halunneet työskennellä ryhmässäni, tehdä ison määrän kokeita, tieteellisiä julkaisuja, opinnäytteitä ja väitöskirjoja.”

Vielä Lundströmin työ ei ole valmis. Hän tunnistaa moniakin ongelmia, joita hän haluaa ratkaista.

“Se on kaikista ihaninta tässä työssä. Toivon, että se jatkuu”, Lundström summaa.

Kuvat: Vilja Pursiainen