GTK kartoittaa hightech-metallien potentiaalia Suomessa

Sähköautoissa akut toimivat virranlähteinä.

Huipputekniikassa tarvitaan metalleja, joita aikaisemmin on hyödynnetty varsin vähän ja joiden saatavuus voi olla hankala – esimerkiksi harvinaisia maametalleja tuotetaan tällä hetkellä vain Kiinassa.

Hightech-metallit kuuluvat kehittyneiden maiden teollisuuden strategisiin raaka-aineisiin. Niiden käyttö kasvaa etenkin elektroniikassa ja energiatekniikassa. EU:ssa metallien saatavuus on lähes kokonaan tuonnin varassa. Kasvavan kysynnän myötä raaka-aineen hintatason odotetaan jatkossa nousevan jyrkästi.

Suomessa tunnetaan joitakin hightech-metallien esiin tymiä ja arvio on, että kallioperä on varsin suotuisa uusien esiintymien löytämiseksi. Metallien hintatason noustessa heik kopitoisienkin esiintymien hyödyntäminen saattaa tulla kannattavaksi.

Hightech-metalleihin lasketaan litium, koboltti, indium, gallium, germanium, niobi, tantaali, titaani sekä kaksi metalliryhmää: harvinaiset maametallit ja platinametallit. GTK:n vuodenvaihteessa alkaneessa hightech-metallit -tutkimushankkeessa näistä on jätetty pois koboltti ja platinametallit, joiden esiintymisestä Suomessa on jo aika hyvää tietoa.

– Teollisuus tarvitsee hightech-metalleja kasvavia määriä uusiin energiaratkaisuihin ja viihde-elektroniikkaan, muun muassa akkuhin, katalysaattoreihin, kestomagneetteihin, matkapuhelimiin ja televisioihin. Hightech-metalleille on tyypillistä, että niillä on johonkin määrättyyn käyttöön soveltuva ominaisuus, jota on vaikeata saada aikaan millään korvaavalla aineella, sanoo GTK:n erikoistutkija Olli Sarapää, joka on hightech-metallit -hankkeen hankepäällikkö.

Harvinaiset maametallit eivät ole erityisen harvinaisia

Nelivuotisen tutkimushankkeen pohjana on tietokantoihin kootut ja muiden aineistojen tiedot, aikaisempien tutkimusten tulokset sekä muihin tarkoituksiin kerätyt näytteet. Hankkeessa kehitetään etsintämenetelmiä ja valitaan alueelliset tutkimuskohteet, joilla tehdään maastotutkimuksia. Loppuraporttiin kerätään kaikki tiedot tunnetuista varannoista ja etsintäpotentiaalista.

– Jo nyt meillä on tiedossa kiinnostavia alueita, joita käymme läpi. Kohteita riittää Lapin alkalikivistä ja rapaumista aina Etelä-Suomen rapakivi- ja pegmatiittialueelle, Sarapää sanoo.

Tutkittavien metallien esiintymisestä tiedetään muun muassa, että Soklin fosforiesiintymän yhteydessä on huomattavia varoja niobia, tantaalia ja harvi naisia maametalleja. Niobi on erittäin kova metalli, jota käytetään esimerkiksi suih kumoottoreihin. Tantaalia käytetään matkapuhelimissa ja tietokoneissa.

Titaaniesiintymiä GTK on tutkinut Kälviällä, Kauhajoella ja Kolarissa. Otanmäestä saatua ilmeniittiä käytettiin vielä 1980-luvun alussa valkoisen väriaineen titaanidioksidin raaka-aineena Porin pigmenttitehtailla. Tällä hetkellä ilmeniitti tuodaan Poriin Norjasta.

GTK on aikaisemmin kartoittanut litium-, niobi- ja tantaalivarantoja kolmella geologisesti kiinnostavalla alueella: Kaustisilla, Somerolla ja Kemiössä.

– Litiumkaivos on syntymässä Ullavan Länttään, missä on litiumia sisältävän spodumeenin esiintymä. Litium on teollisuudelle kuuma aine. Se on kaikista metalleista kevyin ja sitä käytetään esimerkiksi matkapuhelimien ja sylimikrojen akkuihin, ja jat kossa ehkä hybridiautojen akkuihin, Sarapää toteaa.

Suomessa on varsin vähän tutkittu indiumin, galliumin, germaniumin sekä harvinaisten maametallien esiintymistä. In diumia käytetään LCD-näyttöihin ja germaniumia esimerkiksi kameroiden infrapunavaloihin.

Harvinaiset maametallit muodostavat erityisryhmänsä, jonka nimi on sinänsä anomalia, sillä nämä metallit eivät koko naismääriltään ole erityisen harvinaisia ja niitä sisältäviä mine raaleja on satoja. Niistä tulee harvinaisia siksi, että ne harvoin rikastuvat malmeiksi. Lisäksi malmit ovat vaikeasti jalostetta vissa puhtaiksi metalleiksi.

Ryhmän metalleja tuotettiin aikaisemmin mm. Australiassa ja USA:ssa. Enää niitä tuottaa Kiina, missä metalleja saa daan eniten rautamalmista, mutta myös kaoliinirapautumista maanpinnasta. Savimineraaleista ne on helppoa saada irti, joten tuotanto on halpaa. Kiinan tuotanto menee kuitenkin lähes kokonaan maan kasvavan teollisuuden omiin tarpeisiin, joten vientiä on vähän ja metallien hintataso maailmanmarkkinoilla on hyvin korkea. Kalleimpien kilohinta voi olla tuhansia dollareita.

Noin puolet harvinaisten maametallien tuotannon arvosta käytetään kestomagneetteihin ja neljännes loisteaineena loiste lamppuihin. Käyttöä on myös kiillotusaineina ja katalyytteinä. Metalleista yttriumia käytetään energiasäästävissä lampuissa ja europiumia tarvitaan luomaan punaista väriä televisioruutuun. Yhteen sähköauton akkuun tarvitaan jopa 12 kg erilaisia harvinaisia maametalleja.

TEKSTI: HARRIET ÖSTER