Autovalmistajien julistaessa hurjia tavoitteitaan autojen sähköistymiselle on toimialan sisällä monen katse kääntynyt nikkeliin, josta voi tulla huomattava este liikenteen sähköistymiselle, kirjoittaa CNBC.
Vaikka nikkeliä on maaperässä riittävästi liikenteen sähköistymisen tarpeisiin, maailmassa ei ole riittävästi kaivoshankkeita tai jalostuslaitoksia putkessa tuottamaan korkealaatuista nikkeliä, jota sähköautojen akkuihin tarvitaan.
Samaan aikaan nikkelin suhteellinen osuus akuissa vain kasvaa, muistuttaa Benchmark Mineral Intelligencen Mark Beveridge CNBC:n artikkelissa. Enemmän nikkeliä tarkoittaa suurempaa energiatiheyttä akulle.
Beveridgen mukaan suuntaus on, että tietyn tyyppisissä akkukennoissa 90 prosenttia katodin materiaalista on nikkeliä.
Kuva 1. Nikkeliä käytetään valtaosassa akkukemioita, mutta suhteellinen osuus vaihtelee. (Kuva: DERA 2021)
Yhdysvaltojen nikkelituotanto surkeassa jamassa
Venäjä tuottaa ison osan akkulaatuisesta nikkelistä. Venäjän hyökkäys Ukrainaan veti nikkelin hinnan hurjaan nousuun. London Metal Exchange joutui keskeyttämään viikoksi kaupankäynnin nikkelillä.
Samaan aikaan Yhdysvalloilla on niukasti omia nikkelivarantoja. Eagle Mine Michiganissa on maan ainoa ensisijaisesti nikkeliä tuottava kaivos. Sekin on tarkoitus sulkea vuonna 2025, kertoo CNBC.
Uusi tulokas on Tamarack Mine Minnesotassa. Kaivoshanketta vievät eteenpäin Talon Metals ja kaivosjätti Rio Tinto. Vaikka kaivoksen lupaprosessi on vielä kesken, on Talon tehnyt jos sopimuksen nikkelin toimittamisesta Teslan akkutehtaalle.
Muut akkulaatuisen nikkelin kaivoshankkeet ovat pääsääntöisesti kuivuneet kokoon. Paikallisväestö vastustaa usein uusia kaivoshankkeita. Tamarackin kaivoshanke ei ole tästä poikkeus, muistuttaa CNBC. Myös sen lähiseudun asukkaat ovat huolissaan, kuinka paljon nikkeliä päätyy ihmisten juomaveteen.
Kuva 2. USA:n ainoa ensisijaisesti nikkeliä tuottava kaivos Eagle Mine ja uusi hanke Tamarack Mine sijaitsevat Chicagon lähellä. (Kuva: Talon Metal)
Erilaisia nikkeliesiintymiä
Tällä hetkellä valtaosa maailman nikkelituotannosta käytetään ruostumattoman teräksen valmistukseen. Asiantuntija-arvion mukaan akut muodostavat reilun 10 prosentin osuuden nikkelin kokonaiskysynnästä, mutta osuus kasvaa kovaa vauhtia tulevina vuosikymmeninä.
Jo 10 – 15 vuoden kuluttua akkujen osuus voi olla jo yli puolet nikkelin kulutuksesta. Mutta kaikki nikkelilaadut eivät kelpaa sähköautojen akkujen raaka-aineeksi: akkuihin vaaditaan ”ykköslaatua” eli nikkelin pitää olla vähintään 99,8% puhdasta.
Mikään nikkeli ei ole näin puhdasta luonnostaan, vaan kaikki nikkeli pitää jalostaa. Mutta mitä puhtaampaa alkuperäinen nikkeli on, sitä helpompaa ja energiatehokkaampaa sen prosessointi on. Tamarackin kaivoksen nikkelisulfidi on korkealaatuista, kertoo CNBC artikkelissaan.
Vaihtoehtona huonompilaatuinen lateriitti
Nikkelisulfidia löytyy yleensä syvältä maanpinnan alta ja sitä kaivetaan maanalaisissa kaivoksissa. Tällä hetkellä Yhdysvallat tuo valtaosan nikkelisulfideistaan Kanadasta, Norjasta, Australiasta ja Suomesta. Uusia toimivia nikkelikaivoksia on CNBC:n mukaan hyvin vähän.
Uusina nikkelin lähteinä voisivat toimia lateriitit. Ne ovat huonolaatuisempaa nikkelin raaka-ainetta, mutta vastaavasti niitä löytyy laajasti maapallolta, ja niitä voidaan tuottaa avolouhoksissa. Indonesia ja Filippiinit tuottavat valtaosan lateriiteistä, mutta myös Australialla ja Brasilialla on suuret varannot.
Kaksikymmenkertainen hiilijalanjälki
Heikkolaatuisen lateriitin jalostamisessa akkulaatuiseksi nikkeliksi haasteena on erittäin energiaintensiiviset prosessit, kuten HPAL-prosessi (high pressure acid leaching), jossa lateriittimalmi kuumennetaan paineistettuna erittäin korkeisiin lämpötiloihin yhdessä rikkihapon kanssa.
CNBC:n haastatteleman Talon Metalsin toimitusjohtajan Henri van Rooyenin mukaan lateriitin prosessoinnin hiilijalanjälki voi olla 15 – 20 kertaa suurempi kuin heidän Tamarack-hankkeessaan.
Tästä syystä monet sähköautoteollisuuden edustajat pitävät tärkeänä kehittää uusia nikkelisulfidikaivoksia erityisesti Yhdysvalloissa ja kumppanimaissa kuten Kanadassa.
Jos kaikki amerikkalaiset autonvalmistajat haluaisivat käyttää energiaystävällisempää nikkeliä, ei nykyinen kaivostuotanto van Rooyenin mukaan riitä. Hänen mielestään hallituksen tulisi kannustaa autonvalmistajia käyttämään sulfidikaivosten nikkeliä lateriittikaivosten sijaan, jotta malminetsintä ja kaivostoiminta saisi lisäpotkua.
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. Lisätietoa Teknologiapoolin toiminnasta: heikki.hernesmaa@teknologiateollisuus.fi
(Julkaistu 23.3.2022)
Lähteet:
- How a global nickel shortage could disrupt the electric vehicle industry. CNBC, 19 March 2022. https://www.cnbc.com/2022/03/19/why-elon-musk-and-tesla-are-banking-on-a-minnesota-nickel-mine.html
Lisää aiheesta:
Lontoon metallipörssi keskeytti kaupankäynnin nikkelillä hinnan tuplaannuttua
Nikkeli kovimmassa paineessa akkumetalleista Ukrainan kriisin seurauksena
Nikkelin ja koboltin vaikutus sähköautojen akkujen hintoihin