Meneillään oleva energiamurros edellyttää siirtymää uusiin ja uusiutuviin teknologioihin. Tämä siirtymä lisää näihin teknologioihin keskeisesti liittyvien materiaalien kysyntää. Yksi näistä kriittisistä materiaaleista on litium (Li), joka on korvaamaton raaka-aine sähköajoneuvojen akuissa sekä kiinteissä energiavarastoissa.

LUT-yliopiston ja Augsburgin yliopiston tuore tutkimus arvioi litiumin merkitystä osana maailmanlaajuista energiamurrosta. Tutkimuksessa analysoitiin litiumin tarjonnan ja kysynnän tasapainoa tulevina vuosikymmeninä, ja siinä tunnistettiin riskitekijöitä pitkän aikavälin kestävälle kehitykselle, erityisesti liikennesektorilla.

Keskeisimmät tutkimustulokset ja ehdotukset toimenpiteiksi julkaistiin hiljattain monitieteisessä Nature Communications -tiedelehdessä.

- Nykyinen litiumakkujen tuotantonäkymä osoittaa raaka-aineen tarjonnan ja kysynnän olevan lyhyellä aikavälillä hyvässä tasapainossa. Pidemmällä aikavälillä, akkujen kysynnän kasvaessa voimakkaasti, sähköistymiseen perustuva kestävä kehitys on kuitenkin vaarassa. Tämä koskee erityisesti liikennesektoria, sanoo Solomon Asfaw, LUT-yliopiston tutkijatohtori.

Akkujen kierrätysjärjestelmää tarvitaan pikaisesti

Asfawin mukaan liikennesektorin päästövähennystavoitteet vaarantuvat, mikäli sähköajoneuvojen määrän kasvua ei voida tukea.

- Akkujen keräämiseen ja kierrätykseen tarvitaan pikaisesti tehokas järjestelmä, jotta litiumin saatavuus voidaan turvata.

Kertaalleen käytetty litium tulisi saada täysimääräisesti kiertoon. Arviolta noin 80 prosenttia kaikesta akkukapasiteetin kysynnästä on sidoksissa liikennesektoriin, loppuosa kysynnästä liittyy kiinteiden energiavarastojen akkuihin.

Tutkimusryhmä tunnisti myös muita mahdollisuuksia tukea liikennesektorin kestävää kehitystä. Yksi näistä on panostus tutkimukseen, jossa kehitetään akkujen alhaisempaa litiumpitoisuutta (g/kWh). Lisäksi tutkijat suosittelevat tutkimusavauksia vaihtoehtoisiin akkukemian ratkaisuihin, jotka osaltaan pienentäisivät litiumakkujen kysyntää.

- Akkujen kysyntää tulisi korvata myös sellaisilla kestävän liikenteen ratkaisuilla, jotka eivät vaadi lainkaan akkuja, toteaa Christian Breyer, LUT-yliopiston aurinkotalouden professori ja yksi tutkimuksen laatijoista.

Tällaisia ratkaisuja ovat tutkijoiden mukaan julkisen liikenteen suuntaaminen vahvemmin raideliikenteeseen, sekä autojen yhteiskäyttöä tukevat järjestelmät. Synteettisillä polttoaineilla ajoneuvojen akkuja ei voida suoraan korvata, johtuen merkittävistä eroista tehokkuudessa. Sen sijaan synteettiset polttoaineet tarjoavat ratkaisuja esimerkiksi lento- ja meriliikenteessä, joissa akkuja ei voida käyttää.

Myös kuluttajien päivittäisiä liikennevalintoja tulisi tukea julkisen sektorin toimenpiteillä, jotta kestävämmät valinnat yleistyisivät.

- Julkisten kulkuneuvojen käyttö ja kimppakyydit ovat yksilöiden valintoja, joilla voidaan vähentää riippuvuutta yksityisautoilusta. Näiden valintojen tekemiseen tarvitaan kannustimia kaikissa osissa maapalloa, sanoo Breyer.

Päättyneen tutkimuksen valossa voidaan todeta, että lähivuosikymmeninä litiumin saatavuus ei ole uhka kestävälle energiajärjestelmälle. Pidemmällä aikavälillä ajoneuvojen ja energiavarastojen akkukapasiteetin turvaaminen vaatii kuitenkin vaihtoehtoisia akkukemian ratkaisuja.

Tutkimusartikkeli on vapaasti luettavissa (open access) Nature Communications -lehden alustalla: https://www.nature.com/articles/s41467-020-18402-y.pdf