Tiede

Suomalaisessa kalliossa on aarre, jonka hinta räjähtää – maailma janoaa nyt litiumia akkuihin

Hinta on kolminkertaistunut runsaassa vuosikymmenessä.

Lumessa makaa vaatimaton kasa vaaleita kivenmurikoita. Ne paljastavat, että metsäaukion alla piileksii aarre. Murikoissa näkyy parin senttimetrin levyisiä vihertäviä, nauhamaisia kiteitä.

Kivet sisältävät litiumia. Se on iso juttu. Litiumin kysyntä kasvaa 10 prosenttia vuodessa tai enemmänkin, kun litiumioniakkuja käyttävät laitteet kuten kännykät, läppärit ja sähköautot yleistyvät.


Ollaan Kaustisella, missä toimiva kaivosyhtiö Keliber on tutkinut perusteellisesti neljää litiumesiintymää. Ne ovat Euroopan suurimpien joukossa. Geologian tutkimuskeskus on kartoittanut aluetta.

Syväjärven koeluola metsän keskellä on nyt pahimmoilleen veden vallassa, mutta luolan seinämissä on kuulemma jopa metrin pituisia kapeita kiteitä.


Kiteet kiinnittävät kyllä huomion, jos lähtee metsään katsomaan lohkareita, sanoo yhtiön geologi Aki Manninen.
MAINOS (TEKSTI JATKUU ALLA)
MAINOS PÄÄTTYY

Keliber valmistautuu avaamaan vuonna 2019 alueelle kaivoksen ja litiumkarbonaattia tuottavan tehtaan. Nyt on siihen oikea aika, sillä akuissa käytettävän litiumkarbonaatin hinta on kolminkertaistunut runsaassa vuosikymmenessä.

Investointipankki Goldman Sachs kuvaili litiumia viime vuonna ”uudeksi bensiiniksi”. Vaasa haikailee sähköautoyhtiön Teslan akkutehdasta, joka voisi käyttää suomalaista litiumkarbonaattia.

Haasteena on silti hankkia tuotannon aloittamiseen tarvittava 170 miljoonan euron rahoitus.

Alueen litiumesiintymät paljastuivat jo 1950-luvun lopussa Kokkolan puolella Ullavan Läntässä.

”Läntässä ruopattiin ojaa, jolloin paljastui mielenkiintoisen näköisiä kiviä”, Manninen kertoo. Ojantekijät keksivät lähettää kivet tutkittaviksi. Niissä oli spodumeenia, joka on litiumia sisältävä mineraali.

Esiintymien laajuus selvisi 1960-luvun alussa maastotutkimuksissa, joissa mineraalia löytyi myös Kaustiselta ja Kruunupyystä.


Kaustisen ja Kokkolan kallioperässä riittää litiumia nykyisten tietojen perusteella jopa 11–16 vuodeksi.

”Jos tuotantolaitos jo toimisi, se tuottaisi kymmenen prosenttia akkuihin käytettävästä litiumkarbonaatista”, Keliberin toimitusjohtaja Pertti Lamberg laskee.

Suurimmat litiumin tuottajat ovat Chilessä, Australiassa, Argentiinassa ja Boliviassa. Kiina tuottaa paljon litiumyhdisteitä, mutta osan australialaisesta spodumeenista.

Kaustisella haasteena on se, että litium pitää louhia kivestä. Etelä-Amerikassa litiumia saadaan suolajärvistä, ja suolavedestä litiumin erottaminen on puolet halvempaa. Kivestä erotettava litium on kuitenkin puhtaampaa. Myös australialaisesta spodumeenista rikastetaan litiumia, miksei sitten täällä.

Kaustisen esiintymät ovat myös hajallaan. Ne ovat 400–700 metrin pituisia. Juonen paksuus voi olla kymmenen metriä, enimmillään runsaat kaksikymmentä metriä.

Hyvä puoli on se, että Kaustisen spodumeenissa litiumia on noin seitsemän prosenttia. Teoriassa sitä voisi olla kahdeksan prosenttia.

Litium on spodumeenissa yhdisteessä, jossa on happea, alumiinia ja piitä. Metallista litiumia luonnosta ei löydy. Litiumin niin sanottu energiatiheys on suuri, ja siksi se on hyvää akuissa.

Miten litiumin kaltainen kysytty metalli on päätynyt suomalaiseen peruskallioon syrjäisten metsien alle?

Se on melkoinen sattuma universumin mittakaavassa. Sitä syntyi vedyn ja heliumin ohella alkuräjähdyksessä 13,8 miljardia vuotta sitten. Muut alkuaineet ovat syntyneet myöhemmin maailmankaikkeuden historian aikana.

Lisää litiumia on tullut räjähtävistä tähdistä eli novista, jotka ovat syytäneet sitä ympärilleen.

Litiumia päätyi ilmeisimmin muiden alkuaineiden kanssa maapallolle, kun se muodostui Aurinkoa kiertävästä pölystä ja kaasusta vajaat viisi miljardia vuotta sitten.

Kun kallioperän graniitti jähmettyi nykyisen Suomen alla 1,8 miljardia vuotta sitten, litiumia sisältävät spodumeenipegmatiitit karkasivat omiksi juonikseen.

”Litiumia sisältävät pegmatiitit ovat isojen graniittien jäännöslitkuja”, yhtiön kokenut päägeologi Esa Sandberg kuvailee.

Spodumeenipegmatiitit kiteytyivät kilometrien syvyydessä. Nyt juonet ovat Kaustisella melkein pinnassa, koska kalliot ovat kuluneet niiden päältä pois.

Ikivanhan litiumin erottaminen ikivanhasta malmista kuulostaa työläältä, mutta siihen on nykyaikaisia keinoja. Louhitusta malmista erotellaan ensin käyttökelvoton sivukivi optisesti. Juonien laidoilta tarttunut tumma kivi erottuu vaaleasta pegmatiitista.

Sitten malmi murskataan ja jauhetaan. Jauhe vaahdotetaan rypsirasvahapossa. Vettä hylkiväksi muutettu spodumeeni jää ilmakupliin, jotka kerätään rikasteeksi.

Seuraa pieni tenkkapoo, koska spodumeenirikaste ei liukene mihinkään happoon. Litium on liian tiukasti kidehilassa. Rikaste pitää kuumentaa tuhanteen asteeseen, jotta sen voi liuottaa.

Kaustisella on tarkoitus käyttää liuotuksessa soodaa, kun yleensä käytetään rikkihappoa. Sooda on ympäristölle parempi, Lamberg lupaa.

Seuraa jalostuksen ovelin vaihe. Soodan eli natriumkarbonaatin natrium hypppää litiumin tilalle spodumeenin kiteisiin. Natrium ja litium siis vaihtavat paikkaa. Syntyy litiumkarbonattia.

Se on jo akkumateriaalin lähtöäainetta, tosin vielä jauhemaista. Akuissa litium päätyy elektrodeihin esimerkiksi nikkelin, koboltin tai mangaanin oksidien kanssa.


Vaivalla tuotetulla litiumilla on eri yhdisteinä käyttöä myös keramiikassa lasitteissa. Pehmeä metalli lujittaa esimerkiksi alumiinia, ja alumiinilitiumseosta käytetään lentokoneissa ja jopa Space X-yhtiön kantoraketeissa.

Arkisempaakin käyttöä on.

”Minulla on spodumeenikiviä kiukaassa. Se ei ole hyvä kiuaskivi, mutta kaunis”, Sandberg sanoo.

Litiumia käyttään myös lääkkeenä kaksisuuntaisen mielialahäiriön ja masennuksen hoidossa.

    Seuraa uutisia tästä aiheesta

  • Geologia
  • Akut
  • Tiede
  • Matti Mielonen

Kommentit

    Ei vielä kommentteja. Kirjoita ensimmäinen.

    Näytä lisää
    Luetuimmat
    1. 1

      Kuvia Suomesta: Outi Pyhäranta kuvasi Miss Suomi -kisan osallistujia arkioloissa

    2. 2

      Törkeitä veropetoksia, törkeitä pahoinpitelyjä ja törkeitä rattijuopumuksia – HS selvitti kuntapäättäjien rikostuomiot, katso millaisiin rötöksiin kotikunnassasi on syyllistytty

    3. 3

      Viikko, jolloin kyllästyin olemaan feministi

    4. 4

      Nykymissit valmistautuvat kilpailuunsa nykyään kuin urheilijat – ja näyttävät saunapuhtainakin hämmentävän hyviltä, koska kauneuden eteen tehdään töitä enemmän kuin koskaan

    5. 5

      Joukkotappelu Helsingin Kaivopihalla, vartija pysäytti tilanteen kaasulla – taustalla ehkä HJK- ja Ilves-fanien riita

    6. 6

      Trump haukkui rodullista tasa-arvoa vaativat NFL-pelaajat ja perui NBA-mestarin kutsun Valkoiseen taloon – Pelaajat antoivat takaisin: ”Vierailu oli kunnia, ennen kuin sinä ilmestyit”

    7. 7

      Näin aukesi miljardien eurojen markkina – Suomesta saa vihdoin viedä sianlihaa Kiinaan, mutta sitä ennen Markku Hirvijärven oli syötävä sonnin penis

    8. 8

      ”Hän on se, jonka silmät ovat täynnä iloa” – Viisivuotias Lucas Räisänen on vakavasti sairas, ja nyt viranomaiset pohtivat, saako hän jopa miljoonia maksavan lääkkeen

    9. 9

      Nykyiset kolmikymppisetkin ovat saaneet kärsiä sotasukupolven kokemuksista – yli tuhat suomalaista kertoi, kuinka heitä lapsena piiskattiin ja tukistettiin

    10. 10

      Yritykset maksoivat HOK-Elannon ex-kiinteistöjohtajan perheen hevosharrastuksen kuluja lähes 800 000 euroa – Syytetty: ”Tavanomaista ja hyväksyttyä huippu-urheilun sponsorointia”

    11. Näytä lisää
    1. 1

      ”Hän on se, jonka silmät ovat täynnä iloa” – Viisivuotias Lucas Räisänen on vakavasti sairas, ja nyt viranomaiset pohtivat, saako hän jopa miljoonia maksavan lääkkeen

    2. 2

      Maailmanloppu tulee lauantaina, kun mysteeriplaneetta iskeytyy Maahan, selittää amerikka­lainen profeetta – Voiko aurinko­kunnassamme piileskellä tuntematon planeetta?

    3. 3

      Rinta-Nikkolat ostivat kodin pelkkään kuntokartoitukseen luottaen, sitten todellisuus alkoi paljastua – kirpparilla myyty patja paljasti talon karmean kunnon

    4. 4

      Kuvia Suomesta: Outi Pyhäranta kuvasi Miss Suomi -kisan osallistujia arkioloissa

    5. 5

      ”Olga” tarjosi kaksiota Helsingin Sörnäisistä 500 eurolla kuussa – Näin tehdään vuokra-asuntohuijaus

    6. 6

      Stockmann joutuu myymään omaisuuttaan hinnalla millä hyvänsä selvitäkseen veloistaan – HS selvitti, miten tavaratalojätti romahti

    7. 7

      Törkeitä veropetoksia, törkeitä pahoinpitelyjä ja törkeitä rattijuopumuksia – HS selvitti kuntapäättäjien rikostuomiot, katso millaisiin rötöksiin kotikunnassasi on syyllistytty

    8. 8

      Nuori lääketieteen nero Helsingin Tammisalosta keksi aivoporan – pääsi huippukirurgin ryhmään heti opintojen alussa

    9. 9

      Tamperelainen tanssinopettaja teki historiaa MM-tatamilla: ”Tiesin, miten pitkäksi aikaa saa mielihyvää, kun onnistuu tällaisessa paikassa”

    10. 10

      Meidän kaikkien kannattaisi seurata reissuillamme tarkemmin, mitä riksakuskit älypuhelimillaan tekevät

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Yksinkertaiset aivoharjoitukset mullistivat lasten käytöksen – arvosanat nousivat, keskittyminen helpottui ja nukkuminen parani

    2. 2

      Maailmanloppu tulee lauantaina, kun mysteeriplaneetta iskeytyy Maahan, selittää amerikka­lainen profeetta – Voiko aurinko­kunnassamme piileskellä tuntematon planeetta?

    3. 3

      Päiväkoti irtisanoi lapsen Lauttasaaressa

    4. 4

      Helsingin poliisin raiskaustilastoissa toistuu tuttu tarina – HS:n kokoama kartta näyttää, mihin kaupunginosiin raiskaukset keskittyvät

    5. 5

      Jos olet ollut lapsi 1990-luvulla, syönyt, leikkinyt, pukeutunut, käynyt koulua tai viettänyt synttäreitä, teit näitä asioita

    6. 6

      Nuori lääketieteen nero Helsingin Tammisalosta keksi aivoporan – pääsi huippukirurgin ryhmään heti opintojen alussa

    7. 7

      Bussikaaos jatkuu myös iltapäivällä pääkaupunki­seudulla – Nobinan lakko vaikuttaa 200 000 ihmisen liikkumiseen

    8. 8

      Mies kaatoi pastakattilan lattialle Punavuoressa – alkoi riita, jonka seurauksena taloyhtiö vaatii mieheltä 30 000 euron korvauksia

    9. 9

      Hyvältä tuntuva vatsa ei aina voi hyvin, ja vehnäleipä jämähtää klöntiksi – nämä seitsemän asiaa sinun tulee tietää, jos haluat välttää vatsavaivoja

    10. 10

      Olen ollut alle kaksi viikkoa työttömänä, mutta työnhakuni lakkasi jo – te-palvelun kikkailu tekee työttömäksi ilmoittautumisesta sietämättömän vaikeaa

    11. Näytä lisää