Autoteollisuus vannoo tällä hetkellä litiumakkujen nimiin, mutta niiden tarvitsemien materiaalien tuotantoon liittyy vakavia ympäristö- ja ihmisoikeusongelmia.
Näistä syistä on mahdollista, että tavallisesta ruokasuolasta tuttu natrium tulee haastamaan litiumin sähköautojen akkujen tärkeimpänä materiaalina.
Natriumakut valmistetaan suolasta saatavasta natriumista, hiekan sisältämästä piistä, hiilestä sekä rikistä.
Suolaa ja hiekkaa – kuulostaa täydelliseltä vaihtoehdolta
Mutta ratkaisu ei ole aivan näin yksinkertainen.
Litiumakut toimivat erinomaisina sähkövarastoina.
Siksi juuri niiden varaan on laskettu, kun on suunniteltu tulevaisuuden ilmastonmuutosta torjuvaa energiajärjestelmää.
Sähköautot voisivat toimia sähköverkon sähkövarastoina
Lähitulevaisuudessa ollaan siirtymässä niin sanottuun älykkääseen sähköverkkoon, jossa ylimääräinen sähkö ei mene hukkaan.
Kun tuulisella tai aurinkoisella säällä syntyy verkon kulutusta enemmän tuuli- ja aurinkosähköä, se voidaan siirtää sähkövarastoon, ja ottaa käyttöön sitten, kun sitä tarvitaan.
Jokainen kotitalous, joka omistaa aurinkopaneelin tai tuulivoimalan sekä isoja akkuja, voi tällöin toimia sähkön myyjänä ja varastoijana.
Sähköautojen akuista voi tulla osa tätä valtakunnallisen sähköverkon varajärjestelmää.
Tämä edellyttää sitä, että sähkön varastoiminen niihin on riittävän halpaa.
Sähköautojen akut ja älykäs sähköverkko saattavat pian ratkaista ylimääräisen aurinko- ja tuulisähkön varastointiin liittyvät huolet lähes kaikkialla maapallolla.
Litiumakut ovat tällä hetkellä yhdessä mielessä täysin ylivoimaisia: ne on mahdollista ladata paljon useammin kuin muut akut, vähintään 5000, mutta teoriassa jopa 14 000 kertaa.
Latauskertojen lukumäärä ratkaisee, miten paljon yhden kilowattitunnin varastoiminen akkuihin maksaa niiden elinkaaren aikana.
Miksi tämä on niin olennaista tietoa?
Litiumakut alkavat olla niin halpoja, että jo tällä hetkellä alkaa olla taloudellisesti kannattavaa varastoida omilla aurinkopaneeleillaan tuottamaansa sähköä oman sähköautonsa akkuihin, ja käyttää se itse tai myydä se verkkoon silloin, kun sähkö on kallista.
Sitten kun maailmassa on miljardi sähköautoa, niiden akut pystyisivät teoriassa varastoimaan sähköä neljä kertaa koko maapallon nykyistä sähkön kulutusta enemmän.
Sitten kun maailmassa on miljardi sähköautoa, niiden akut pystyisivät teoriassa varastoimaan sähköä niin paljon, että ne voisivat tuottaa verkkoon 10 000 gigawatin verran sähkötehoa kymmenen tunnin ajan.
Tämä on neljä kertaa koko maapallon nykyistä sähkön kulutusta enemmän.
Toisin sanoen sähköautojen akut ja niin sanottu älykäs sähköverkko saattavat pian ratkaista ylimääräisen aurinko- ja tuulisähkön varastointiin liittyvät huolet lähes kaikkialla maapallolla.
Litiumakkuihin liittyy useita synkkiä puolia
Kuva kobolttikaivoksilta Kongosta: Fredrik Lerneryd / Yle
Litiumia saatetaan tulevaisuudessa pystyä tuottamaan "vihreästi", mutta nikkeli ja erityisesti koboltti muodostavat litiumakkujen suurimman ongelman. Koboltti ja nikkeli tulevat pääosin suurista ympäristöä kuormittavista avolouhoksista.
Tyypillinen sähköauton litiumakku tarvitsee itse asiassa eniten nikkeliä, 50 kiloa, sekä kahdeksan kiloa litiumia ja seitsemän kiloa kobolttia.
Suuri osa kaikesta sähköautoissa käytetystä koboltista on peräisin Kongosta, missä kaivostoimintaan liittyy ympäristöongelmia, lapsityövoiman käyttöä ja muita vakavia ihmisoikeusongelmia.
Kobolttia ja nikkeliä tuotetaan toki myös muualla kuin Kongossa, muttei ongelmitta tällöinkään.
Suomesta haaveillaan litiumakkujen raaka-aineiden tuotantomaata, mutta ympäristömme maksaa siitä kovan hinnan.
Kipsisakka-altaan vuodosta surullisen kuuluisa Talvivaaran kaivos on tuottanut vuodessa nikkeliä noin 600 000 ja kobolttia noin 200 000 sähköauton akkua varten.
Mutta jotta nikkeliin ja kobolttiin päästään käsiksi, on louhittava valtavia määriä niin sanottua mustaliuskekiveä. Nikkeliä ja kobolttia on siinä pieni murto-osa, valtaosa on jäte- eli sivukiveä, joka sisältää ympäristölle erittäin haitallista rikkiä.
Talvivaara ei ole kansainvälisessä vertailussa kovin suuri avolouhos, mutta se sijaitsee erittäin huonossa paikassa, kahden eri vesistön latvoilla. Rikkipäästöjen aiheuttamat ongelmat saattavat siis ulottua laajalle alueelle.
Myös nikkeliä saatetaan tulevaisuudessa pystyä tuottamaan ilman avolouhoksia, mutta koboltti jäisi silti litiumakkujen ongelmaksi.
Kaiken lisäksi kobolttia ei ole tarpeeksi maailmassa kattamaan kaikkien akkujen tarpeita.
Litiumiin liittyy myös toinen potentiaalisesti suuri ongelma
Kuva Hiroshiman pommituksesta: EPA
Niin uskomattomalta kuin se ehkä kuulostaakin, luonnonlitium, jota käytetään myös sähköautojen akuissa, saattaa olla tärkeä ydinasemateriaali.
Kaikki kylmän sodan aikana rakennetut todella isot, jopa tuhansia kertoja Hiroshiman pommia suuremmat ydinaseet perustuivat litiumiin. Vaikka viralliset lähteet kertovatkin, että ainoastaan litiumin pitkälle rikastettu isotooppi 6 kelpaa ydinaseisiin, tämä ei välttämättä pidä paikkaansa.
Yksi Yhdysvaltojen vetypommin pääsuunnittelijoista, Harold Agnew, kertoi Pulitzer-palkitulle kirjailijalle Richard Rhodesille, että Yhdysvallat käytti eräissä vetypommikokeissaan täysin rikastamatonta luonnonlitiumia. Väite mainitaan muun muassa Rhodesin The Dark Sun – The Making of the Hydrogen Bomb -teoksessa.
Se löytyy myös Venäjän tiedeakatemian lehdessä julkaistuista artikkeleista sekä erilaisilta ydinaseiden historiaan erikoistuneilta verkkosivuilta.
Litium ei tietenkään voi vahvistaa ydinräjähdystä muuten kuin ydinaseen sisällä.
Mutta jos väite pitää paikkansa, joudumme ehkä arvioimaan luonnonlitiumin laajamittaista käyttöä uudelleen myös tästä näkökulmasta.
Vaihtoehtoisen akun ainekset löytyvät meren rannalta – ja mikä ympäristön kannalta parasta, ne hyödyntävät jätemateriaaleja
Litiumakuille on jo olemassa vaihtoehtoja.
Suomalaisten kannalta erityisen hienoa on se, että yksi varteenotettavimmista haastajista on juuri suomalaisen Broadbit Batteriesin natriumakku.
Se näyttäisi olevan useista syistä maailman paras tällä hetkellä kehitteillä olevista natriumakuista.
Natriumakku on ensinnäkin sekä halpa että ekologinen.
Sen tärkeimmät raaka-aineet ovat natriumin lisäksi hiekasta saatava pii, hiili ja rikki.
Hiili ja hiekka ovat hyvin yleisiä ja halpoja materiaaleja, natriumia syntyy päivittäin juomavettä valmistavien suolanpoistolaitosten sivutuotteena ja rikkiä löytyy öljynjalostamojen ja vanhojen kaivosten lähistöltä kokonaisina kekoina.
Siinä missä litiumakkujen raaka-aineita tuottavien kaivosten rikki ja suolanpoistolaitosten suola ovat ympäristöä saastuttavia jätemateriaaleja, natriumakuissa nämä jätteet on valjastettu hyötykäyttöön.
Litiumin, nikkelin ja koboltin hinta puolestaan on noussut jo nyt hyvin korkealle ja uhkaa kohota edelleen kysynnän kasvaessa.
Natriumakkujen raaka-aineiden tuottamiseksi ei myöskään tarvitsisi perustaa yhtään ympäristöä tuhoavaa tai lapsityövoimaa käyttävää avolouhosta.
Siinä missä litiumakkujen raaka-aineita tuottavien kaivosten rikki ja suolanpoistolaitosten suola ovat ympäristöä saastuttavia jätemateriaaleja, natriumakuissa nämä jätteet on valjastettu hyötykäyttöön.
Toiseksi Broadbitin natriumakku on mahdollista ladata ratkaisevasti litiumakkuja nopeammin: puolessa tunnissa eikä puolessa vuorokaudessa.
Kolmanneksi siihen on mahdollista varastoida noin 30 prosenttia enemmän sähköä kiloa kohti kuin litiumakkuun.
Periaatteessa natriumakulla onkin siis erinomaiset ominaisuudet sekä sähköautojen akuksi että älykkään sähköverkon tarvitsemaksi sähkövarastoksi.
Mutta siinä missä parhaat uudet litiumakut voi ladata jopa 14 000 kertaa, on Broadbit Batteriesin akku toistaiseksi ladattavissa vain noin 800 kertaa.
Toisin sanoen aurinkopaneelien tuottaman sähkön lataaminen niihin ja sen myyminen verkkoon ei ainakaan toistaiseksi olisi sähköauton omistajalle taloudellisesti kannattavaa.
Broadbit Batteries uskoo pääsevänsä pian tuhansiin latauskertoihin. Tällöin latauskertojen ero ei enää olisi merkittävä.
Tavoite kuulostaa realistiselta, mutta ei tietenkään ole varmaa, toteutuuko se.
Kumpaan teknologiaan meidän siis pitäisi tulevaisuutta ajatellen satsata: litiumakkuihin vai natriumakkuihin?
Ainakin tämän kirjoittaja äänestäisi natriumakkujen puolesta. Muuten nikkelin ja koboltin tuottamiseksi perustettavat suuret avolouhokset tekevät melko pahaa jälkeä sekä ympäristön että ihmisoikeuksien kannalta ja saastuttavat vähintään satoja eri puolilla maailmaa sijaitsevia vesistöjä seuraavan vuosisadan aikana.
Kannattaako maailman pitää kiinni monella tapaa tuhoavasta ja arveluttavasta litiumakusta, jos vaihtoehtona on ympäristöystävällinen natriumakku?
Kannattaako maailman pitää kiinni monella tapaa tuhoavasta ja arveluttavasta litiumakusta, jos vaihtoehtona on ympäristöystävällinen natriumakku?
Laskisin sen varaan, että natriumakkujen hinta laskee ja latauskerrat lisääntyvät niin paljon, että myös niitä voidaan pian käyttää ylimääräisen aurinko- ja tuulisähkön varastoimiseen.
Tällöin uusi akkuteknologia voisi tukea energiajärjestelmän muutosta ilman, että sivutuotteena syntyy paljon uusia ympäristöongelmia.
Tieto- ja tieteiskirjailija Risto Isomäki on tullut tunnetuksi globalisaatiota ja ympäristökysymyksiä koskevista teoksistaan. Hänen tunnetuin romaaninsa on “Sarasvatin hiekkaa”, joka oli Finlandia-palkintoehdokkaana vuonna 2005. Isomäki sai vuonna 2020 tiedonjulkistamisen elämäntyöpalkinnon pitkäaikaisena maan, meren ja ilmaston tulevaisuuden puolestapuhujana.
Mahtikoneita ja ilmastoihmeitä -sarjassa etsitään ratkaisuja maapallon pelastamiseksi. Katso jakso sähköautoista: