Raaka-aineet ja huoltovarmuus – kohta on kiire
Vihreän siirtymän raaka-ainevaatimukset näyttävät hirmuisilta muun muassa koboltin, nikkelin, litiumin, vanadiinin, harvinaisten maametallien (REE) ja monen muunkin metallin suhteen, kun verrataan ennustettua tarvetta nykyiseen tuotantoon ja kaivosten reserveihin, kirjoittavat Janne Hokka ja Pasi Eilu Geologian tutkimuskeskuksesta.
Matkapuhelimen valmistaminen vaatii noin 60–70 eri metallia ja mineraalia. Kaikessa teollisessa tuotannossa nähdään sama ilmiö: yhteen tuotteeseen käytetään yhä useampaa maan kamarasta kaivettua ainetta. Globaalisti nähdään myös kaikkien raaka-aineiden käytön kasvu kansalaisten elintason nousun myötä, olipa sitten kyseessä hiekka ja teräs taikka kupari ja platina.
Vihreän energiasiirtymän on ennustettu vaativan maailmanlaajuisesti erittäin voimakasta kaivostoiminnan kasvua, joka kohdistuu tiettyihin arvokkaisiin metalleihin. Ei myöskään ole mitään viitteitä siitä, että oikein minkään metallin tai mineraalin käyttö muihin tarkoituksiin olisi vähenemässä, päinvastoin.
Kasvava mineraalien kysyntä nostaa väistämättä esiin kysymyksiä niiden riittävyydestä. Kierrätyksen lisäämisen lasketaan kattavan vain 5–20 prosenttia globaalista kasvavasta metallien tarpeesta vuoteen 2040 mennessä. Edes sadan prosentin kierrätysaste ei tule kattamaan tulevaisuudessa tarvittavien metallien määrää.
Paljonko on jäljellä raaka-ainevaroja ja -varantoja, minkä laatuisia, ja missä? YK:n raaka-ainevarojen luokitteluohjeistus United Nations Framework Classification for Resources (UNFC) pyrkii vastaamaan näihin kysymyksiin.
Neljästä lähteestä kokonaiskuva
Mineraalivarat eli reservit ovat esiintymän juuri nyt taloudellisesti louhittavissa oleva osa, jonka kaivosyhtiö on toteutettavuusselvityksessä määrittänyt. Loppu esiintymän tunnetusta osasta luokitellaan varannoiksi eli resursseiksi. Niissä on kohtalaiset mahdollisuudet louhinnalle tietyllä aikajänteellä.
Tieto raaka-aineiden määristä jakautuu neljään lähteeseen:
- infrastruktuurissa ja hyödykkeisissä sidoksissa olevat kierrätettävät metallit ja mineraalit
- prosessissa olevat tuotetut ja/tai varastoidut rikasteet
- oletusarvoihin perustuvat, vielä hyödyntämättä olevat ensi- ja toissijaiset varat ja varannot
- malmipotentiaali eli mahdolliset varannot tietyssä geologisessa ympäristössä
Mineraalivarojen ja -varantojen määrittämiseen tarvitaan geologisen tiedon lisäksi ymmärrystä esimerkiksi kiven louhittavuudesta, rikastettavuudesta ja metallurgiasta. Näiden teknisten tekijöiden lisäksi esiintymän hyödyntämiskelpoisuuteen vaikuttavat ympäristöllinen, sosiaalinen ja taloudellinen viitekehys.
Mineraalivarat ja -varannot perustuvat siis oletusarvoihin. Hävikkiä syntyy jokaisessa ketjun vaiheessa arvoainetta sisältävän kiven louhinnasta aina prosessointiin ja lopulliseen rikasteeseen. Kaikki tämä pätee myös toissijaisiin raaka-ainelähteisiin eli kierrätysmateriaaleihin.
Tiedon luotettavuus kasvaa suhteessa hankittuun tietoon. Tämä tarkoittaa sitä, kuinka tarkoin eli millä ”tietotiheydellä” meillä on tietoa kallioperän ensi- tai toissijaisista raaka-ainelähteistä. Myös esimerkiksi kaivannaisjäte on mahdollinen raaka-ainelähde. Tieto saadaan pintahavainnoinnilla ja kairaamalla sekä geokemian ja geofysiikan menetelmiä hyödyntämällä niin kallioperästä kuin jätealueestakin.
Eri laskentatavoilla pystymme antamaan raaka-aineiden riittävyydestä ennusteita, jotka pohjautuvat yhteiskunnan arvioituun tarpeeseen. Tämä ei kuitenkaan kerro, paljonko hyödynnettäviä mineraaleja ja metalleja on maankuoressa jäljellä.
Tutkimuksella lisää varantoja
Pitkäjänteinen tutkimustoiminta kasvattaa raaka-ainevarantoja, ovat ne sitten primäärisistä tai sekundäärisistä lähteistä. Hyvänä esimerkkinä voidaan pitää ruotsalaisen LKAB:n tuoretta ilmoitusta Pohjois-Ruotsissa sijaitsevan Kiirunan läheisyydessä löydetystä Per Geijerin rautamalmiesiintymän mittavista fosfori- ja REE (Rare Earth Elements) -varannoista, tällä tietoa EU:n (vaan ei Euroopan) suurimmista.
Tämän esiintymän sivutuotteiden saattaminen tuotantoon vie vuosia. Arvioidut 0,9 miljoonaa tonnia harvinaista maametallia auttaisi kuitenkin merkittävästi pienentämään Euroopan riippuvuutta Kiinasta tuotetuista raaka-aineista. Suomessa Soklissa on todennäköisesti vielä paljon suuremmat REE-varannot, mutta niiden määrää ei vielä tiedetä.
Kaivannaisjätteiden – sivukivien ja rikastushiekkojen – mahdollisuus taloudelliseen hyödyntämiseen on kasvussa. Kaivoksista toivotaankin kiertotalousekosysteemejä.
On muistettava, että kyse ei ole pelkästään prosessin tehostamisesta, sillä eri kaivosten jätevirtojen määrä ja laatu vaihtelee suuresti. Vielä nykyisin kierrätyksen liiketaloudellinen hyöty voi olla suhteellisen pientä, mutta tulevaisuudessa EU:n lainsäädäntö voi velvoittaa toiminnanharjoittajaa jätteiden jatkokäsittelyyn. Tämä taas kannustaa kehittämään uusia liiketoimintakonsepteja.
Murros on väistämätön siirryttäessä vähähiiliseen yhteiskuntaan. Geotieteet ja materiaalitieteet ovat keskiössä, ja näiden alojen koulutukseen pitäisi panostaa maailmanlaajuisesti. Jostain syystä globaali trendi näyttää päinvastaista, mikä on hyvin huolestuttavaa.
Kriittiset aineet huoltovarmuuden keskiössä
Euroopan Unionin huoltovarmuuden keskiöön on nostettu ns. kriittiset raaka-aineet. Nämä ovat materiaaleja, joilla on keskeinen merkitys EU:n teollisuudelle ja joissa on saatavuusriski.
Euroopan mineraalisten raaka-aineiden huoltovarmuudesta pidetään huolta, kun mahdollistetaan pitkäjänteinen mineraalien tutkimus- ja kaivostoiminta sekä ylläpidetään raaka-aineiden jalostusketjut Euroopassa. Tämä ei suinkaan tarkoita, että malmien louhinta tapahtuisi tulevaisuudessa pelkästään Euroopan rajojen sisällä. Moninaiset kauppasuhteet arvoyhteisöön kuuluvien maiden kanssa muissakin maanosissa tulevat entistä tärkeämmiksi.
Keskiössä ovat niin mineraalisten raaka-aineiden tuotantoketjujen ymmärtäminen nyt ja tulevaisuudessa. Euroopan laajuinen raaka-aineiden tietopääoma ja luokittelun yhteismitallisuus ovat peruskiviä Euroopan Unionin raaka-aineiden huoltovarmuudelle.
Euroopan unionissa on kasvava tarve kestävään ja integroituneeseen raaka-ainehallintaan, joka edistää vihreän siirtymän toteutumista. Tällä hetkellä Euroopan jäsenmaiden luokittelukäytännöt mineraalien kokonaisvarantojen osalta vaihtelevat suuresti.
Monessa maassa on käytössä kansallinen standardi, johon maakohtaiset mineraalitiedot luokitellaan. Tämä ei kuitenkaan ole vertailukelpoinen välttämättä edes naapurimaan standardin kanssa.
On myös jäsenmaita, joissa ei ole lainsäädännössä määritelty mitään pakollista tai edes suositeltua luokittelukäytäntöä. Tähän tarvitaan muutos. Euroopan komissiossa parhaillaan valmistelussa oleva Critical Raw Materials Act pyrkii vastaamaan muun muassa tähän.
Luokittelua kolmessa ulottuvuudessa
UNFC on uusiutuvien ja uusiutumattomien energia-, mineraali- ja raaka-ainevarojen luokitteluun, hallintaan ja raportointiin tarkoitettu järjestelmä, joka mahdollistaa luonnonvarojen tehokkaan ja vastuullisen hallinnoinnin. Jopa hiilinielujen yhteismitalliseen luokitteluun UNFC sopii.
Raaka-ainemassan sijoittuminen johonkin UNFC-luokkaan tarkoittaa tilannetta silloin kun arviointi on viimeksi tehty. Esimerkiksi ”Kannattamattomat projektit” tarkoittaa raaka-ainemääriä, joiden tuotantoon ottaminen ei tuona ajan hetkenä ollut taloudellisesti kannattavaa. UNFC:n piiriin kuluvat ensi- ja toissijaisten mineraalisten raaka-aineiden lisäksi uusiutumattomat ja uusiutuvat energialähteet sekä hiilinielut.
UNFC-systeemin E-akseli muodostuu ympäristöllisistä, sosiaalisista ja taloudellisista muuttujista, jotka ohjaavat toiminnanharjoittajaa. Näitä tekijöitä ovat esimerkiksi poliittiset päätökset, luvitus, verotus, rojaltit ja sosiaalinen toimilupa.
Valtiolliset toimijat voivat hyödyntää myös samoja muuttujia tarkastelemalla erinäisiä riippuvuussuhteita ja skaalautumista projektitasolta kansalliselle tasolle. Tämä mahdollistaa tehokkaamman ja kestävämmän raaka-aineiden hallinnan.
Painetta raaka-ainevaroihin luovat voimakkaasti kasvavat teollisuudenalat, kuten hiilen sidonta, uudet kulkuvälineet, puhdas vesi, IT-teknologiat, valmistavan teollisuuden muutokset ja kasvavan kierrätyksen vaatima teknologia.
Tästä syystä raaka-aineiden kestävä, mahdollisimman vähän ympäristöä kuormittava tuotanto ja jalostus on saatava nopealla aikataululla toimimaan tehokkaasti ja luotettavasti, olipa kyseessä kaivostuotanto tai kierrätys. Nopea aikataulu tarkoittaa noin 15–20 vuotta.
Teksti
Janne Hokka, erikoisasiantuntija
Mineraalitalouden ratkaisut, Geologian tutkimuskeskus GTK
Pasi Eilu, erikoistutkija
Mineraalitalouden ratkaisut, Geologian tutkimuskeskus GTK
Kirjoitus on julkaistu alun perin MustRead Akatemian verkkopalvelussa 24.1.2023 Creative Commons CC BY-ND 4.0 -lisenssillä. Journalistinen päätösvalta on MustReadin toimituksella.
Geologian tutkimuskeskus: Ratkaisuja vauhdittamaan siirtymää kestävään, hiilineutraaliin maailmaan
Geologian tutkimuskeskus GTK tuottaa puolueetonta tutkimustietoa ja palveluita elinkeinoelämän ja yhteiskunnan tarpeisiin vauhdittamaan siirtymää kestävään, hiilineutraaliin maailmaan. GTK:n yli 400 asiantuntijaa ovat erikoistuneet mineraalitalouteen, kiertotalouteen, energia-, vesi- ja ympäristökysymyksiin sekä digitaalisiin ratkaisuihin. GTK on työ- ja elinkeinoministeriön alainen tutkimuslaitos, joka toimii Suomessa ja maailmalla.
