Mustaa massaa syntyy, kun akkuja ja paristoja käsitellään kierrätysprosessissa. Akut ja paristot valmistetaan metalleista, kuten litium, mangaani, koboltti ja nikkeli. Kun akku tai paristo tulee elinkaarensa päähän, ne kerätään, puretaan (isommat akut) ja murskataan. Murskatusta materiaalista syntyy prosessin lopputuloksena ns. mustaa massaa (”black mass”), joka sisältää valmistuksessa käytettyjä metalleja, kertoo akkukierrätyksen konkari Jacques David ICM:n haastattelussa.
Mustan massan sisältö vaihtelee käytetyn akkukemian mukaan. Litiumioniakkujen ohella mustaa massaa saadaan myös nikkelimetallihydridiakuista (NiMH) ja perinteisistä paristoista. Eri valmistajien akkujen mustat massat voivat myös olla hyvin erilaisia.
Mustan massan käsittelyn kannattavuus riippuu käsiteltävien akkujen ja paristojen sisällöstä. Jos akku tai paristo sisältää tietyn määrän kobolttia tai nikkeliä, maksaa akku tai paristo parhaimmillaan ”omat hautajaisensa” eikä kierrätyksestä tarvitse erikseen maksaa.
Kuva 1. Musta massa näyttää tältä. (Kuva: ICM 2021)
Suurimmat käsittelylaitokset Aasiassa
Tällä hetkellä suurimmat akkujen kierrätyslaitokset sijaitsevat Kiinassa, Japanissa ja Etelä-Koreassa, jossa on suuria laitoksia akkujen ja akkujätteiden käsittelyyn, kertoo Jacques David ICM:n haastattelussa. Suurimmat laitokset käsittelevät yli 50 000 tonnia akkujätettä vuodessa.
Monien laitosten yhteyteen on integroitu mustan massa käsittely, joka tyypillisesti pohjautuu hydrometallurgiseen prosessiin. Sen avulla mustasta massasta voidaan tuottaa suoloja tai metallisia hydroksideja, joita voidaan käyttää uusien akkumateriaalien prekursoreina eli esiasteina.
Eurooppalaiset mustan massan käsittelijät
Euroopassa kierrättäjät ovat perinteisesti keskittyneet paristojen kierrätykseen ja odottaneet, että käytettyjä litiumioniakkuja alkaa tulla suuremmissa volyymeissa kierrätykseen, ennen kuin ovat kasvattaneet käsittelykapasiteettiaan.
Vaikka kierrätykseen päätyvien litiumioniakkujen määrät ovat kasvussa, valtaosa volyymista tulee tuotannon jätteenä sähköautojen akkujen valmistuksesta. Euroopassa on haastava päästä samanlaiseen mittakaavaan mustan massan käsittelyssä kuin Kiinassa.
Kierrätyksen haasteet Euroopassa
Euroopassa akkujen ja paristojen keräyksen ja kierrätyksen haasteena on aina ollut yhteisten pelisääntöjen eli harmonisoidun lainsäädännön puute eri jäsenvaltioiden välillä, kun puhutaan käytettyjen litiumioniakkujen luokittelusta. Tämä on ollut esteen kierrätysmarkkinan kehitykselle, arvioi David.
Kiinalaisten akku- ja sähköautovalmistajien saapuminen Eurooppaan antaa näille yhtiöille etumatkaa mustan massan kierrätykseen myös Euroopassa. Samalla myös mustan massan vienti Euroopasta Aasiaan ja Yhdysvaltoihin todennäköisesti jatkuu.
Onko musta massa jätettä?
Tällä hetkellä ei ole yhtenäisiä määritelmiä akku- ja paristojätteen kierrätyksen lopputuloksena syntyvälle materiaalille – onko se jätettä tai tuote. EU:ssa on päällekkäistä lainsäädäntöä, kuten jätedirektiivin luokittelut, akkujätedirektiivi ja kemikaalivirasto ECHA:n linjaukset.
Nyt tarvittaisiin ehdottomasti yhtenäiset linjaukset siitä, miten kierrätysakkujen materiaalia luokitellaan käytettäväksi uusien aktiivimateriaalien valmistamiseen. EU:n kiertotalouspaketin puitteissa tarvitaan eri prekursorimateriaaleille yhtenäinen luokittelu eri jäsenvaltioissa sekä kansainvälisessä yhteisössä, korostaa Jacques David ICM:n haastattelussa.
ICM:n haastattelema Jacques David on akkukierrätyksen pioneeri, joka tietää mistä puhuu. Hän aloitti akkujen ja paristojen kierrätyshommissa vuonna 1977. David työskenteli ranskalaisen kierrätysyhtiön SNAM:n palveluksessa 26 vuotta. Vuodesta 2013 hän on työskennellyt konsulttina ja auttanut akkujen kierrätysalan toimijoita.
(Julkaistu 11.9.2021, päivitetty 14.9.2021)
Kriittisemateriaalit.fi-sivusto on Huoltovarmuuskeskuksen Teknologiapoolin hallinnoima sivusto, joka seuraa suomalaisen teollisuuden kannalta kriittisten metallien ja mineraalien sekä elektroniikkakomponenttien markkinoiden kehitystä erityisesti jatkuvuudenhallinnan ja huoltovarmuuden näkökulmasta. Lisätietoja: jarkko.vesa(at)notinnovatedhere.fi
International Conference on Battery Recycling (ICBR 2021) järjestetään Genevessä 22.-24.9.2021.
Lähteet:
- ICBR 2021 Media Release September 9, 2021. ICM.
Lisää aiheesta:
