Koboltin ja litiumin rooli usein korostuu, kun puhutaan kriittisistä materiaaleista. Käytännössä kuitenkin meille kaikille tutun kuparin merkitys on suuri siirryttäessä kohti vähäpäästöistä yhteiskuntaa, jossa käytetään paljon uusiutuvaa energiaa ja sähköautoja.

Kuparia louhitaan nykyisin vuodessa noin 20 miljoonaa tonnia. Määrä on 2000-luvulla lähes kaksinkertaistunut. VTT:n skenaarioissa kuparin kysyntä nousee vuonna 2030 jopa 40 miljoonaan tonniin. VTT:n arvion mukaan nykyteknologioilla ja –hinnoilla kuparireservit ovat 790 miljoonaa tonnia. (T&T, 28.2.2019).

Kuparin kysyntä kasvaa globaalisti, mutta erityisesti Euroopalla on hyvin kunnianhimoiset tavoitteet vuoteen 2030 mennessä ilmastolle ja energialle, ja uutena vuoden 2050 nollapäästötavoite. Euroopan on pakko vauhdittaa puhtaiden teknologioiden leviämistä. Tämä nostaa myös kuparin kysyntää. Kun raaka-aineiden kysyntä kasvaa, nousevat keskusteluun myös niiden tuotantoon tarvittavan energian ja tuotannossa syntyvä jätteen määrä, sekä sivuvirtojen hyödyntäminen. (Lacasse & Hanson, 27.2.2019)

Eurooppa edelläkävijä

Eurooppalainen kuparituotanto on noudattanut jo pitkään kiertotalouden periaatteita. Kupari on loistava kiertotalouden raaka-aine, koska sitä voidaan käyttää uudelleen lähes loputtomiin ilman, että sen ominaisuudet kärsivät. Pysyäkseen kilpailukykyisinä globaalissa kilpailussa on eurooppalaisten kuparintuottajien ollut välttämätöntä optimoida energia- ja materiaalikulutustaan.

Tätä taustaa vasten ei ole yllätys, että Eurooppa on edelläkävijä kuparin kierrätyksessä:  lähes 50 prosenttia Euroopan kuparin kysynnästä katetaan kierrätysmateriaalilla (lähde: Fraunhofer ISI), mikä vähentää jätteen määrää ja pienentää primääri raaka-aineiden tarvetta. Kuparin talteenotto esimerkiksi moottoreista, muuntajista ja kaapeleista käyttää lähes 85% vähemmän energiaa kuin kuparin primäärituotanto. Teollisuuden tavoitteena on nostaa entisestään kuparin kierrätysastetta. (Lacasse & Hanson, 27.2.2019)

Kierrätys on osa ratkaisua

Euroopan suhteellisen korkeita kierrätysasteita kannattaa juhlia. Tietyt tekijät kuitenkin rajoittavat, kuinka paljon kierrätysmateriaalia saadaan talteen. Kehittyneiden talouksien lainsäädännön esteiden takia kuparipitoista jätettä saattaa vuotaa maihin, joilla on väljemmät vaatimukset kierrätykselle tai heikommat valmiudet kierrättää.

Merkittävämpi este kuparin pitämisellä kierrossa syntyy jo ennen kuin tuotetta käytetään – nimittäin suunnitteluvaiheessa,  jolloin määritellään kierrätyksen taloudellinen ja tekninen toteutettavuus. Elektroniikkalaitteiden kehittyessä entistä hienostuneemmiksi niiden valmistamiseen tarvitaan pieniä määriä lukemattomia eri metalleja. Kierrätysvaiheessa näiden materiaalien erottelu vaatii monimutkaisia teknologioita. Tarvittavaa keräys- ja kierrätysinfrastruktuuria ja –teknologiaa ei ole vielä välttämättä edes olemassa. (Lacasse & Hanson, 27.2.2019)

 

Kuva 1. Kuparia on runsaasti mm. sähkömoottoreissa ja muuntajissa (kuva: Jarkko Vesa)

Hukka kuriin

Kierrätysasteen nostamisen kannalta on olennaista tietää, missä kohdissa romu poistuu käytöstä ja missä kohdissa se palaa takaisin globaaliin toimitusketjuun. Kansainvälinen kuparijärjestö ICA (The International Copper Association) on käynnistänyt Sustainable Recycling Industries –ohjelman, jonka tavoitteena on selvittää romuvirtoja Kiinasta ja OECD-maista (ml. EU-jäsenmaat) Ghanaan ja Etelä-Afrikkaan.  Nämä kaksi maata ovat tunnettuja mittavista ja usein hyvin epävirallisista kierrätyskäytännöistä.

Tähän mennessä kerätyn datan perusteella  näyttää siltä, että EU:ssa olisi enemmänkin kysyntää kierrätyskuparille, jos kuparijäte ja –romu olisi käsitelty Euroopassa sen sijaan, että se päätyi EU:n ulkopuolisiin maihin. (Lacasse & Hanson, 27.2.2019)

Kaivostuotantoa tarvitaan

Vaikka kuparin uudelleenkäyttö- ja kierrätysasteet nousevat, tullaan kasvavan kysynnän kattamiseksi tarvitsemaan kuparin primäärituotantoa. Kaivostoiminnan tulee jatkua kierrätyksen rinnalla, jotta varmistetaan kuparin riittävyys sähköverkon, kulutuselektroniikan ja vähäpäästöisten teknologioiden tarpeisiin.  (Lacasse & Hanson, 27.2.2019)

Riittääkö kupari?

VTT:n tutkijat ovat selvittäneet metallien riittävyyttä liittyen ilmastonmuutoksen hillintään ja globaaliin energiamurrokseen. Heidän arvionsa mukaan metalleista ei synny pulaa vielä vuoteen 2030 mennessä. Sen jälkeen tilanne voi VTT:n mukaan muuttua. Ensimmäisenä tulilinjalla ovat kupari ja koboltti.

VTT:n analyysien mukaan sähköautossa on kuparia noin 80 kiloa, kun sitä on polttomoottoriautoissa vajaat 20 kiloa. Kuparia tarvitaan akkujen lisäksi myös muuhun infraan, kuten latausasemiin.

 

Kuva 2. Sähköautossa on nelinkertainen määrä kuparia verrattuna perinteiseen polttomoottoriautoon (kuva: Jarkko Vesa)

Kuparia on vaikea korvata, koska sillä on hyvä lämmön- ja sähköjohtavuus sekä sopivat mekaaniset ominaisuudet. Sähköisen liikenteen ohella myös tuuli- ja aurinkosähkön tuotanto sekä sähkön varastointi tulevat vaatimaan runsaasti kuparia. (T&T, 28.2.2019)

 

Kuva 3. Kuparin määrä perinteisessä polttomoottoriautossa (VW Golf) ja sähköautossa (Chevy Bolt) (lähde: Visual Capitalist)

 

Lähteet:

Uutisia kuparista:

About the author