Ligniinistä lisäarvoa litium-akkuun?
Stora Enson uudessa koelaitoksessa Kotkan Sunilassa tuotetaan biopohjaista hiilimateriaalia ligniinistä. Puupohjaista hiiltä voidaan hyödyntää keskeisenä raaka-aineena akuissa.
Stora Enson Sunilan tehtaalla sijaitsevassa Lignode-koelaitoksessa hyödynnetään ligniiniä akkujen anodimateriaaliksi grafiitin sijaan. Koelaitostoiminta käynnistyi heinäkuussa 2021.
Stora Enson Biomaterials-divisioonan innovaatiojohtaja Lauri Lehtonen kertoo, että tavoitteena on vastata akkujen kasvavaan kysyntään, kun maailmanlaajuisten akkumarkkinoiden ennustetaan peräti kymmenkertaistuvan seuraavan kymmenen vuoden aikana.
”Koelaitosvaiheessa testataan prosessia ja sitä, miten materiaali on järkevintä valmistaa. Seuraava vaihe olisi kaupallisen mittakaavan tuotantolaitos tai tehdas”, kertoo Lehtonen.
Stora Ensossa uskotaan, että kaikki se, mikä tänään valmistetaan uusiutumattomista materiaaleista, voidaan huomenna valmistaa puusta. Lehtosen mukaan uusi koelaitos on jälleen ”loistava ja konkreettinen esimerkki” lupauksen todeksi tekemisestä.
Sunila on ligniininvalmistuksen maailmanmestari
Kymmenen miljoonaa euroa maksanut koelaitos jatkaa sitä pitkäjänteistä työtä, jota metsäjätti on tehnyt ligniinin erottamiseksi biomassasta ja ligniinistä saatavan lisäarvon kasvattamiseksi. Ligniinistä jalostetaan ns. teknistä hiilimateriaalia eli kovahiilipohjaisia anodimateriaaleja, jotka vastaavat ominaisuuksiltaan grafiittia ja joita voidaan käyttää litiumioniakkujen komponenteissa.
Stora Enson Sunilan tehdas Kotkassa valikoitui koelaitoksen sijainniksi, koska tehdas on valmistanut ligniiniä teollisessa mittakaavassa jo vuodesta 2015. Tehtaan vuotuinen tuotantokapasiteetti on 50 000 tonnia, mikä tekee Stora Ensosta maailman suurimman kraftligniinin tuottajan.
Sunilan tehtaalla valmistettavalla ligniinillä, tuotenimeltään Lineo® by Stora Enso, voidaan jo korvata fossiilisia ainesosia esimerkiksi liimojen fenolihartseissa. Koelaitoksen sijainti Lineo-tuotannon kanssa samassa paikassa lisää koko arvoketjun yhteistyömahdollisuuksia.
Uusiutuvaa disruptiota akkumarkkinoille
Lehtosen mukaan ligniinistä teknistä hiilimateriaalia jalostamalla Stora Enso voi tarjota uusiutuvaa materiaalia korvaamaan pääosin Kiinassa valmistettavissa akuissa ja paristoissa käytettäviä fossiilipohjaisia, kalliita ja rajoitetusti saatavilla olevia materiaaleja.
”Maailma jatkaa sähköistymistään, joten nopeasti kasvavilla akkumarkkinoilla kaivataan laadukkaita, hinnaltaan houkuttelevia ja vastuullisia materiaaleja”, Lehtonen toteaa.
Puupohjaista biohiiltä voidaan hyödyntää keskeisenä raaka-aineena akuissa, joita käytetään esimerkiksi kuluttajaelektroniikassa, ajoneuvoissa ja suuren mittakaavan energianvarastointijärjestelmissä.
Professoriksi aito akkumies
LUT-yliopiston uutena energiavarastoinnin professorina aloitti elokuussa 2021 fyysikkotaustainen tekniikan tohtori Pertti Kauranen. Kaurasella on aihepiiristä paljon kokemusta myös elinkeinoelämän parista – hän on mm. toiminut akkuteknologiaan keskittyneen startup-yrityksen toimitusjohtajana.
Akkuteknologiahankkeet ovat Kaurasen mukaan merkittäviä, koska energian varastointi on keskeisessä roolissa hiilineutraaliin energiatalouteen siirtymisessä. Professori uskoo, että akku- ja vetyteknologioissa on satojen miljardien eurojen liiketoimintapotentiaali jo tällä vuosikymmenellä.
”Akkupuolella litium-akut ovat tällä hetkellä ylivoimaisesti tärkein teknologia, jonka tehdasinvestoinneissa liikkuu kymmeniä miljardeja”, Kauranen toteaa.
Kaurasen näköpiirissä ei ole mitään, mikä voisi pysäyttää sähköautoteollisuuden nopean kasvun. Silti koko arvoketjusta huolehtiminen on edelleen koko toimialaa koskettava haaste: esimerkiksi litiumin kysyntä tulee arvioiden mukaan peräti kuusinkertaistumaan vuoteen 2030 mennessä ja koboltinkin kysyntä kaksinkertaistumaan.
”Tällä hetkellä alan toimijat keskittyvät kennotehtaiden rakentamiseen nopealla tahdilla, mutta samalla pitää miettiä, mistä saadaan raaka-aineet.”
Verkot vesille, Power Coast!
Etelä-Kymenlaakson Power Coast on professorin mukaan kelpo asemissa tulevaisuutta ajatellen:
”Jos kerran arvioiden mukaan akkujen globaali markkinavolyymi tulee kasvavamaan 20-kertaiseksi seuraavan kymmenen vuoden aikana, niin tässä kuviossa on potentiaalia myös paikallisille toimijoille.”
Ja samalla kun Power Coast -alustan jäseniksi houkutellaan myös ulkomaisia toimijoita, Kauranen uskoo, että Etelä-Kymenlaaksolla on tarjota porkkanoita myös tulokkaille:
”Kymenlaaksossa on vahva prosessiteollisuusosaaminen, hyvät logistiset yhteydet ja raaka-aineetkin saadaan Suomesta.”
Teksti: Sami Anteroinen
Kuva: Jukka Koskinen