Käytöstä poistuvat paperitehtaat akkutehtaiksi

Maaseudun Tulevaisuus kirjoitti pääkirjoituksessaan 21. huhtikuuta, että akut ja paperi olisivat menossa eri suuntiin. Nimellä mainittuna sanotaan myös, että Stora Enso olisi “pilannut riihen tunnelman”.

Tilanne näyttää huolestuttavalta paperiteollisuuden kannalta, mutta ehkä tässä asiassa onkin vain kyse tyynestä myrskyn edellä? Sulkeutuvia paperitehtaita voidaan nimittäin muuntaa akkutehtaiksi. Tällöin säästetään perustamiskustannuksissa ja nopeutetaan tehtaiden käyttöönottoa.

Samalla kun perinteinen paperiteollisuus on alamäessä, puulle keksitään uusia jalostusmenetelmiä ja käyttökohteita. Ehkä yllättävin – ja houkuttelevin – mahdollisuus löytyy akkuteollisuudesta, jossa olemme Suomessa asemoitumassa voimakkaasti.

Uusimmat akkutyypit voivat käyttää raaka-aineinaan puunjalostusteollisuuden materiaalivirtoja. Yhdistämällä puunjalostus- ja akkuteollisuuden tietotaito sekä voimavarat, Suomelle tarjoutuu ainutkertaiset mahdollisuudet nousta uuden teollisuudenalan kärkeen.

Akkuteollisuus on jo vuosikymmeniä sitten ollut paperiteollisuuden asiakas: lähes koko 1900-luvun ajan akun sisäinen eriste oli paperia. 1990-luvulla kehitettiin ja otettiin käyttöön muoviset erottimet. Tuolloin li-ion akut käyttivät litiumkobolttioksidia (LCO) katodina, ja se olikin elektrolyyttinsä kanssa kohtuullisen helppoa saada palamaan. Turvallisuuteen piti kiinnittää erityistä huomiota. Paperin piti väistyä tieltä.

Akkujen hinnan pudotessa ja tuotantoprosessien kehittyessä mukaan on astunut myös litiumrautafosfaatti (LFP). Autoteollisuuttakin suurempana uutena markkinana ovat avautuneet uusiutuvan energian varastot, mitkä samalla varmistavat sähköverkon toimintaa.

Vielä reilu vuosi sitten LFP:stä ei uskottu olevan edes autoteollisuuden käyttöön, vaikka Kiinassa ne liikuttavat jo satoja tuhansia sähkölinja-autoja. Ensin Tesla ilmoitti syyskuussa 2020, että tämä katodi on olennainen osa heidän akkustrategiaa. Hiljattain Volkswagen liittyi mukaan. Yksi kerrallaan autovalmistajat ilmoittavat siirtymisen LFP:n käyttäjäksi.

Miksi tämä on metsäteollisuudelle merkittävää?

Litiumrautafosfaatti on katodina niin turvallista käsitellä, että akkuteollisuus voi palata erotinpaperin käyttäjäksi. Kirsikkana kakussa on, että esimerkiksi Stora Enso on jo julkisesti ilmoittanut Sunilan pilottitehtaastaan, missä mustalipeästä erotetusta ligniinistä jalostetaan aktiivisia akkukomponentteja. Näitä käytetään li-ion akun anodissa aktiivisena osana, mutta myös katodissa sähkönjohtavuuden parantamiseksi.

Akkuteollisuuden tarvitsemat raaka-ainemäärät ovat paperiteollisuuden mittaluokissa, miljoonissa tonneissa. Kaivannaisina ja maasta kaivettavina malmeina määrät ovat vaikeita saavuttaa ja projektien käynnistäminen liian hidasta kasvavan kysynnän tyydyttämiseen.

Uuden kaivoksen käynnistäminen vie aina useita vuosia, joskus jopa vuosikymmeniä. Tähän meillä ei enää ole aikaa. Kasvuesteet on poistettava akkuteollisuuden edestä, jotta ilmastokriisiin pystytään vastaamaan.

Suomalaisen metsäteollisuuden ja akkuosaamisen yhtymäkohdat ovat merkittävät. Sellua tarvitaan erotinpaperin tekemiseen ja nykyisin sähkö- ja lämpöenergiaksi poltettavaa mustalipeää voidaan hyödyntää korkeammalla jalostusasteella akun aktiivisena raaka-aineena. Sivutuotteina syntyy myös polymeerejä, joista voidaan syntetisoida kiinteitä elektrolyyttejä.

Musteen tulostaminen aikakausipaperin päälle ei eroa merkittävästi akkuraaka-aineen päällystämisestä paperille. Perinteinen akkutehdas tulostaa elektrodipastan kupari- ja alumiinifolioille. Siinä on rajoitteita ajonopeuksilla ja päällystettävän materiaalin leveydellä. Tyypillinen akkupäällystin tekee metrin leveää elektrodia 80 metriä minuutissa. Paperiteollisuudelle nuo lukemat ovat lasten leikkiä. Ei ole tavatonta päällystää kymmenen metriä leveää paperia tuhat metriä minuutissa.

Akkuenergiavaraston arvo uusiutuvan energian puskurina ja yli 20 vuoden elinkaaren aikana on aivan eri mittaluokkaa, mitä pelkän sellun, paperin tai ligniinin erikseen. Tätä ei siten kannata ajatella perinteisenä osta ja myy -toimintamallina. Koko arvoketju pitää tulouttaa Suomeen. Arvoketju ulottuu aina puunhankinnasta akkupalvelusopimuksiin asti.

Tämän kirjoituksen tarkoitus on kertoa akkuteollisuuden kanssa päivätyötään yli 20 vuotta tehneen näkemys lähitulevaisuuden mahdollisuuksista. Ne ovat paperi- ja akkuteollisuudelle samansuuntaiset. Parhaimmillaan voi toteutua paperi- ja akkuteollisuuden liitto.

Suomalaisen metsäteollisuuden ja akku­osaamisen yhtymäkohdat ovat merkittävät.