Kriittisten metallien kiertotaloudessa jätteestä tehdään seuraavan sukupolven materiaaleja

Kriittisten metallien, kuten esimerkiksi harvinaisten maametallien, tarve kasvaa tulevaisuudessa. Näitä metalleja tarvitaan esimerkiksi sähköautoissa, valoissa, tuulivoimaloissa ja elektronisissa laitteissa. Harvinaisten maametallien kierrätys on vähäistä, koska tehokkaita ja ympäristöystävällisiä kierrätysmenetelmiä puuttuu. Hanke kehittää uusia harvinaisiin maametalleihin pohjautuvia seuraavan sukupolven materiaaleja. Jalostettavat metallit otetaan talteen teollisuuden jäte- ja sivuvirroista.

Harvinaisilla maametalleilla on magneettisia ja optisia ominaisuuksia, joiden ansiosta niistä voidaan valmistaa molekylaarisia materiaaleja. Nämä materiaalit soveltuvat seuraavan sukupolven kiintolevyjen ja optisten sensoreiden lähtöaineiksi. Optisia sensoreita voidaan käyttää esimerkiksi lämpötilan ja paineen mittaamiseen ja virusten havaitsemiseen pinnoilta. 

Seuraavan sukupolven materiaalien tarve kasvaa lähitulevaisuudessa, kun  tallennettavan datan määrä, autonomiset prosessit, itseohjautuvat robotit ja käyttökohteiden määrä lisääntyvät. Kiina hallitsee tällä hetkellä harvinaisten maametallien markkinoita. Euroopan unionin alueelle on saatava omaa tuotantoa, eikä  Suomi voi vastata kysyntään määrällä vaan laadulla. Kriittisten metallien saanti on turvattava, ja ne on kyettävä myös jatkojalostamaan korkean teknologian tuotteiksi. 

Tämä onnistuu parhaiten tehostamalla kriittisten metallien kierrätystä teollisuuden jäte- ja sivuvirroista tavalla, joka säästää energiaa ja luontoa, sekä suoraviivaistamalla metallien jatkojalostamista. Hankkeessa samoja molekylaarisia yhdisteitä käytetään sekä talteenottoprosesseissa että itse materiaalien valmistuksessa. 

Hankkeessa nivoutuvat yhteen resurssitehokkuus, kiertotalous, älykkäät talteenottoteknologiat ja innovatiiviset materiaalit, joiden jalostusaste on mahdollisimman korkea. Tieteellisten tavoitteiden lisäksi koulutetaan uusia kiertotalouden ammattilaisia. Hankkeen tutkijat tuovat yhteiskunnallisessa keskustelussa ilmi kriittisten raaka-aineiden turvaamisen ja kierrätyksen merkityksen Suomen ja EU:n taloudelle.

Hanke toteutetaan Jyväskylän ja Turun yliopistojen yhteistyönä. Hankkeeseen osallistuu myös teollisuuden ja yritysmaailman toimijoita, jotka tukevat hankkeen yhteiskunnallisten tavoitteiden saavuttamista ja selvittävät sensorimateriaalien kaupallista potentiaalia.
Hankkeen johtajat: professori Ari Väisänen, akatemiatutkija Jani Moilanen, yliopistonlehtori Mika Lastusaari
Organisaatiot: Jyväskylän yliopisto, Turun yliopisto
Myönnetty rahoitus: 500 000 euroa