Yksi kansallisen akkustrategiatyön mielenkiintoisimmista aiheista oli biopohjaiset akkumateriaalit, joita Stora Enso on kehittänyt.  Yhtiö on rakentanut Sunilan sellutehtaalle Kotkaan koelaitoksen, jossa valmistetaan akkumateriaaleja tehtaan tuottamasta erikoiskuivasta ligniinistä. Kymmenen miljoonan euron investointi on nyt saatu maaliin ja koelaitoksen toiminta on käynnistynyt, kertoo yhtiö tiedotteessaan.

Koelaitoksen tuotantoa ajetaan parhaillaan ylös.  Stora Enso haluaa mukaan globaaleille akkumarkkinoille, joiden on ennustettu kasvavan kymmenkertaisiksi seuraavan kymmenen vuoden aikana. Kestävän kehityksen merkitys akkujen ja akkumateriaalien tuotannossa on korostunut voimakkaasti viime aikoina, joten auto- ja akkuvalmistajat etsivät kuumeisesti keinoja pienentää sähköautojen hiilijalanjälkeä.

Grafiitti on fossiilinen raaka-aine jonka tärkein tuottaja on Kiina

Tänä päivänä ladattavien akkujen anodeisssa käytetään grafiittia, joka on luonnossa hiilen yleisin muoto. Sitä louhitaan kaivoksista ja se on fossiilinen raaka-aine. Akkujen lisäksi grafiittia käytetään esimerkiksi sähkömoottoreissa, voiteluaineena ja ydinreaktoreissa, listaa Forest.fi artikkelissaan.

Luonnongrafiitti sisältää paljon epäpuhtauksia, jotka pitää poistaa ennen käyttöä. Puhdistuksessa käytetään myrkyllisiä happoja.  Kiina jalostaa käytännössä kaiken maailmassa käytettävän luonnongrafiitin (ks. kuva 1 alla).

Kuva 1. Kiina jalostaa käytännössä kaiken maailmassa käytettävän luonnongrafiitin. (Lähde: Benchmark Mineral Intelligence 2021)

Akuissa käytetty grafiitti on nykyään usein synteettistä (ks. kuva 2 alla), mutta senkin raaka-aine on fossiilisen öljyntuotannon sivutuote.

Kuva 2. Synteettinen grafiitti on tällä hetkellä hallitseva materiaali, mutta kysyntä on siirtymässä luonnongrafiittiin. (Lähde: Benchmark Mineral Intelligence 2021)

Grafiitti voidaan korvata biopohjaisella materiaalilla

Muuttamalla puusta eroteltua ligniiniä akkujen anodimateriaaliksi, voidaan synteettinen tai luonnongrafiitti korvata biopohjaisella, uusiutuvalla materiaalilla.

Ligniini on luonnon toiseksi yleisin makromolekyyli selluloosan jälkeen. Sitä on kaikissa kasveissa ja sille on toistaiseksi ollut hyvin vähän teollista käyttöä. Ligniinin etuna on myös se, että mustalipeästä valmistettuna se ei suoraan lisää puun käyttöä, koska  se tehdään selluntuotannon sivutuottesta (lähde: Forest.fi).

Stora Enso mukaan akkuvalmistuksen arvoketjuun

Sunilan pilottilaitoksen myötä Stora Enso hyppää mukaan kovaa vauhtia kasvavaan akkujen globaaliin arvoketjuun tarjotessaan kestävän vaihtoehdon akkujen anodimateriaaliksi.

Lignode-tuotteen myötä Stora Enso voi tarjota biopohjaisen sekä hinnaltaan ja suorituskyvyltään kilpailukykyisen vaihtoehdon grafiitille, kertoo Stora Enson Markus Mannström yhtiön tiedotteessa.

Stora Enso kartoittaa parhaillaan strategisia kumppanuuksia vauhdittamaan Lignode-tuotteen skaalausta ja kaupallistamista teolliseen mittakaavaan.

 

Kuva 3. Stora Enson Lignode-jauhetta. (Kuva: Stora Enso)

Ligniiniä jo vuodesta 2015 Suomen Sunilasta

Biopohjaisten anodimateriaalien pilottilaitos valmistui Sunilaan, jossa Stora Enso on tuottanut ligniiniä teollisessa mittakaavassa jo vuodesta 2015. Stora Enso on maailman suurin ligniinin tuottaja, kertoo yhtiö tiedotteessaan.

 

Kuva 4. Biopohjaisten anodimateriaalien koelaitos sijaitsee Storan Enson Sunilan tehtaalla Kotkassa. (Kuva: Stora Enso)

Toim. huom. Sähköautojen ja akkujen valmistajien näkökulmasta biopohjainen anodimateriaali olisi tervetullut vaihtoehto Kiinan dominoimille globaaleille grafiittimarkkinoille, jotka käyttävät fossiilisia raaka-aineita ja kuormittavat raskaalla kädellä myös ympäristöä. Stora Enson innovatiivinen ratkaisu on hyvä osoitus siitä, millaisia mahdollisuuksia syntymässä oleva akkuteollisuus voi tarjota myös suomalaiselle teollisuudelle. Metsäjätin saaminen mukaan kansallisen akkustrategian valmistelutyöhön oli hieno juttu koko strategiatyöryhmän näkökulmasta. Hienoa, että pilottilaitos on nyt saatu käyntiin.

(Julkaistu 22.7.2021)

 

Lähteet:

  • Stora Enso’s pilot plant for producing lignin-based carbon materials for batteries is now operational. Stora Enso, 21 July 2021.
  •  The Anode Market: A Strategic Review. Benchmark Mineral Intelligence. Rho Motion EV & Battery Seminar Series 2021, July 2021.
  • Akku rakentuu puusta. Forest.fi 5.9.2020.
  • Fluorspar, graphite: Roskill Webinar shares key analysis on the role of HF in battery manufacture. Roskill 15 June 2021.

 

Lisää aiheesta: