Akut ovat keskeisessä roolissa kestävässä energiamurroksessa. Mutta jotta akut olisivat todellakin kestäviä, on otettava huomioon useita tärkeitä näkökohtia. Tätä käsittelee seuraavassa Wilhelm Löwenhielm, Battery Energy Storage Systems -yksikön johtaja ruotsalaisessa akkualan yrityksessä Northvoltissa.
Euroopan siirtyessä kohti vähähiilistä taloutta energian varastointijärjestelmillä (energy storage systems ESS) on keskeinen merkitys. Ne varmistavat, että uusiutuvista energialähteistä tuotettu sähkö voidaan varastoida ja käyttää tarvittaessa. On arvioitu, että vuoteen 2030 mennessä energiavarastojen kapasiteetti on maailmanlaajuisesti 15-kertainen verrattuna nykyiseen. Energiavarastojen ympäristövaikutukset ulottuvat kuitenkin pidemmälle kuin vain niiden operatiivisen elinkaaren ajan. Akkujen hankinnassa tulisikin ottaa huomioon akun koko elinkaaren hiilidioksidipäästöt ja muut negatiiviset vaikutukset.
Vaikka akuista ei aiheudu suoria hiilidioksidipäästöjä niiden käytön aikana, merkittäviä määriä suoria ja epäsuoria hiilidioksidipäästöjä vapautuu elinkaaren muissa vaiheissa, raaka-aineiden louhinnasta loppukäsittelyyn asti.
Valmistus ja kuljetus aiheuttavat suurimman osan päästöistä
Akkujen valmistukseen liittyy raaka-aineiden, kuten litiumin, koboltin ja nikkelin, louhinta ja jalostus sekä akkukennoston valmistus. Keskimääräisten markkinoilla olevien akkujen osalta nämä toiminnot aiheuttavat 65–85 prosenttia kokonaispäästöistä tutkittaessa koko elinkaarta. Louhinta aiheuttaa merkittäviä hiilidioksidipäästöjä. Akkujen valmistusprosessi on energiavaltaista ja aiheuttaa suuria päästöjä, jos se tapahtuu fossiilienergiaa käyttäen. Lisäksi on otettava huomioon, että raaka-aineet louhitaan usein kehittyvissä maissa, joissa työ- ja ympäristöolosuhteet saattavat olla heikommat. Tämä voi johtaa metsien tuhoutumiseen, maaperän heikentymiseen sekä vesien saastumiseen.
Kuljetus ja logistiikka vaikuttavat niinikään akkujen hiilijalanjälkeen. Keskimääräisen markkinoilla olevan akun kuljetukseen liittyvät päästöt vastaavat noin viittä prosenttia akun kokonaispäästöistä koko elinkaaren aikana. Akkujen tuotanto tapahtuu yleensä eri puolella maailmaan kuin missä kysyntä on. Akkujen kuljettaminen pitkiä matkoja, usein lento- tai meriteitse, voi johtaa merkittäviin päästöihin.
Loppukäsittely
Akkujen loppukäsittely, elinkaaren toinen kriittinen kohta, voi aiheuttaa 10-30 prosenttia akun kokonaispäästöistä. Akut sisältävät myrkyllisiä ja vaarallisia aineita, jotka voivat saastuttaa ympäristöä, jos niitä ei käsitellä oikein. Kierrätys on suositeltavaa elinkaaren loppuvaiheessa, koska se mahdollistaa arvokkaiden materiaalien talteenoton ja vähentää riippuvuutta neitseellisistä materiaaleista. Kuitenkin energiavaltaiset kierrätysprosessit lisäävät päästöjä, jos niissä käytetään fossiilienergiaa. Kierrätys tuottaa eniten lisäarvoa, kun käytetyt akut sisältävät runsaasti arvokkaita materiaaleja, kuten litiumia, nikkeliä ja kobolttia.
Elinkaaripäästöjen huomioon ottaminen auttaa tunnistamaan toimittajat, jotka huomioivat ympäristönäkökulman. Toimittajat, jotka asettavat etusijalle kestävän raaka-aineiden hankinnan ja vähähiilisen valmistuksen, vähentävät kuljetus- ja logistiikkapäästöjä sekä joilla on vahva suunnitelma tuotteen loppukäsittelyyn, voivat vähentää merkittävästi akkujen ympäristövaikutuksia.
Elinkaaripäästöjen lisäksi akkujen hankinnassa tulisi ottaa huomioon muita ympäristöön ja sosiaaliseen vastuuseen liittyviä näkökohtia. Yksi sellainen on jäljitettävyys, joka viittaa mahdollisuuteen seurata materiaalien alkuperää ja liikkeitä koko arvoketjun ajan. Jäljitettävyys on olennaista mahdollisten sosiaalisten ja ympäristöriskien tunnistamiseksi akkujen tuotantoon liittyen.
Yhteenveto:
Akkujen hankinta energiavarastojärjestelmiin edellyttää siis paljon enemmän kuin pelkästään akun teknisten ominaisuuksien ja kustannusten arviointia. Akkujen ympäristövaikutukset ulottuvat operatiivista elinkaarta pidemmälle, joten elinkaaren päästöt ”kehdosta hautaan”-periaatteella on huomioitava. Tämä vaatii yhteistyötä ja avoimuutta koko arvoketjussa, raaka-aineiden louhinnasta loppukäsittelyyn. Ottamalla huomioon akkujen koko elinkaaren käyttäjät voivat varmistaa, että heidän energiavarastoratkaisunsa todella edistävät kestävää vähähiilistä tulevaisuutta.
Huomioi nämä, kun hankit akkujärjestelmää:
- Arvioi akkujen koko elinkaaren kasvihuonekaasupäästöjen kokonaisvaikutus - ei pelkästään miten paljon ne vähentävät päästöjä käytettäessä.
- Vaadi akkujärjestelmän komponenttien ja raaka-aineiden täydellistä jäljitettävyyttä ja arvioi huolellisesti arvoketjua ympäristöön ja sosiaaliseen vastuuseen liittyvien näkökohtien osalta.
- Varmista, että akut ovat sopusoinnussa nykyisten ja tulevien EU- ja paikallisen lainsäädännön kanssa kierrätyksen, hiilijalanjäljen ja muiden ympäristöön ja sosiaaliseen vastuuseen liittyvien standardien osalta.
Northvolt
Ruotsalainen akkualan yritys Northvolt aikoo valmistaa maailman vihreimmät akut. Northvolt Ett, ensimmäinen tehdas Skellefteåssa Pohjois-Ruotsissa, työllistää yli 3 000 ihmistä ja käsittää yli 500 000 m2:n alueen. Vattenfallilla on selkeä strategia tukea energiamurrosta ja ilmastolle älykkäitä ratkaisuja, ja se oli yksi ensimmäisistä sijoittajista Northvoltiin.
