BATCircle
Vuonna 2021 Grafintec sai Business Finlandilta 791 000 euron rahoituksen osana Aalto-yliopiston johtamaa BATCircle (Finland-based Circular Ecosystem of Battery Metals) -konsortiota. Rahoitusta on käytetty uusiutuvaa energiaa hyödyntävän kestävän teknologisen ratkaisun kehittämiseen grafiitin sferonisointiin (pallottamiseen) ja puhdistamiseen suomalaisessa teollisessa ekosysteemissä litiumioniakkujen anodien valmistukseen.
BATCircle 2.0 hankkeessa on kehitetty ja optimoitu huipputeknisiä tuotantoprosesseja (sferonisointi ja lämpöpuhdistus) luonnon- ja vaihtoehtoisten grafiittivarantojen hyödyntämiseksi. Tällaisia ovat esimerkiksi kierrätetyn grafiitin muuntaminen korkealaatuiseksi litiumioniakkujen anodimateriaaliksi. Hankkeessa on testattu ja optimoitu uusia, ympäristöystävällisiä ja kustannustehokkaita grafiittimateriaalien muuntamisprosesseja korkealaatuisiksi litiumioniakkujen anodimateriaaleiksi ilman vaarallisten kemikaalien (esim. fluorivetyhapon) käyttöä. Prosessien optimoinnilla tavoitteena on valmistaa tasa- ja korkealaatuisia materiaaleja, jotka täyttävät sähköajoneuvosovelluksissa edellytetyt vaatimukset.
Vuonna 2024 Grafintec sai Business Finlandilta 232 000 euron rahoituksen (ks. tiedote 26.11.2024). 232 000 euron avustusrahoitus vastaa 50 prosenttia Grafintecin ”Management and Valorisation of Waste Streams in the Coated Spherical Graphite Production Process’ -hankkeen kolmivuotisesta 464 000 euron budjetista.
Grafintecin ehdottama työ on osa BATCircle3.0-konsortiota, jolla on 13,4 miljoonan euron rahoitus seuraaville kolmelle vuodelle, ja se on Business Finlandin Hydrogen & Batteries – Dual Helix of Decarbonisation -ohjelman keskeinen hanke. Tämä BATCircle3.0-rahoitus on jatkoa Grafintecin BATCircle2.0-ohjelmasta saamalle 530 000 euron avustukselle, joka saatiin päätökseen lokakuussa (ks. tiedote 31.10.2024. Katso myös Aallon loppusanat.
Hankkeen tavoitteena on:
- Tutkia mahdollisuuksia hyödyntää ja arvostaa grafiittianodimateriaalitehtaan (Graphite Anode Materials Plant, ”GAMP”) tuotantoprosessissa syntyviä jätevesiä ja muita jätevirtoja;
- Tehdä prosessista elinkaarianalyysi ja teknistaloudellinen analyysi; ja
- Tutkia prosessin elinkelpoisuutta.
Tämä hanke on jatkoa BATCircle2.0-hankkeelle ”Luonnongrafiitin sferonisointi ja puhdistus Euroopan litiumioniakkumarkkinoita varten”. BATCircle2.0-hankkeen pääpaino oli kestävän sferonisointi- ja puhdistusteknologian kehittämisessä, mutta tämän hankkeen tavoitteena on lisätä ymmärrystä prosessissa havaituista jätevirroista ja siitä, miten voimme vähentää näitä jätevirtoja ympäristövaikutusten minimoimiseksi, hyödyntää niitä toimintamenojen vähentämiseksi ja lisätä hankkeen tuloja jätevirtojen hyödyntämisestä.
BATCircle2.0:ssa tehty työ on jo osoittanut, että reagenssit, kuten natriumhydroksidi, voidaan tehokkaasti ottaa talteen jätevedestä ja kierrättää takaisin prosessiin paristokäyttöön soveltuvan grafiitin tuottamiseksi (puhtausaste > 99,95 prosenttia). Aiemmat työt osoittivat myös, että prosessissa tuotettiin kalsiumkarbonaattia, jota tarvitaan happaman jätevesivirran neutralointiin, mikä vähentää tuoreen kalsiumkarbonaatin tarvetta. BATCircle3.0-hankkeessa pyritään optimoimaan BATCircle2.0-hankkeessa esiteltyjä ja kehitettyjä jätehuoltoprosesseja, jotta liiketoimintamalli olisi entistä kestävämpi kohti jätteetöntä teollisuuslaitosta.
BATTRACE
BATTRACE-tutkimushankkeessa tavoitteena on tutkia akkumetallien jäljitettävyyttä (metallien alkuperää) ja akkumetallien kestävää tuotantoa. EU:n vihreän kehityksen ohjelman tavoitteena on tuottaa turvallisien ja kestävien periaatteiden mukaisia akkuja kasvavan kysynnän tyydyttämiseksi.
Hankkeessa on mukana useita teollisuuskumppaneita, jotka toimivat tutkimuskumppaneiden ja Business Finlandin lisäksi hankkeen rahoittajina. Teollisuuskumppaneita tässä 5,8 miljoonan euron hankkeessa ovat Finnish Minerals Group, Finnish Battery Chemicals, Keliber Technology, Outotec, Valmet Automation, Latitude 66 Cobalt, Grafintec, Mawson ja FinnCobalt.
Bioboost
Bioboost-hankkeen tavoitteena on mullistaa puunvalmistuksen sivutuotteena syntyvän kraftligniinin käyttö kehittämällä innovatiivisia ja kestäviä sovelluksia polymeereihin ja energian varastointiin.
Bioboost-hanke on VTT:n johtama yhteistyöhanke, johon osallistuu yhdeksän yritystä, kuten Stora Enso, Valmet, Teknikum, Nokian Renkaat, Koskisen, BASF, Grafintec, Premix ja Carbofex. Hanke kokoaa yhteen koko arvoketjun ligniiniteknologian toimittajista nykyisiin ja tuleviin sovellusten omistajiin.
Hankkeessa keskitytään kahteen päätutkimusakseliin:
- Korkean suorituskyvyn materiaalien kehittäminen: Hankkeen tavoitteena on luoda puhdistetuista voimalaitoksen ligniinijakeista suorituskykyisiä materiaaleja, jotka on tarkoitettu polymeerien ja energian varastoinnin sovelluksiin. Tähän sisältyy materiaalien kehittäminen renkaisiin, puutuotteiden hartseihin, johtaviin muoveihin sekä akkujen ja superkondensaattoreiden elektrodimateriaaleihin.
- Prosessin, rakenteen ja suorituskyvyn välisten suhteiden ymmärtäminen: Syventämällä ymmärrystä liuotinfraktiointiprosessin olosuhteita, ligniinin rakennetta ja käyttöominaisuuksia säätelevistä suhteista hankkeessa pyritään optimoimaan jalostusprosessi ja parantamaan ligniinipohjaisten materiaalien loppukäyttöominaisuuksia.
Markkinatekijät ja potentiaali
Maailmanlaajuinen siirtyminen kohti kestävää biopohjaista taloutta tarjoaa lukuisia mahdollisuuksia suomalaiselle teollisuudelle. Bioboost-hankkeessa pyritään hyödyntämään näitä mahdollisuuksia kehittämällä innovatiivisia ligniinipohjaisia materiaaleja, joilla voidaan korvata fossiilisia vaihtoehtoja.
Maailmanlaajuisten ligniinimarkkinoiden odotetaan kasvavan merkittävästi ja saavuttavan 2,88 miljardia dollaria vuoteen 2029 mennessä. Hankkeella pyritään myös edistämään hiilineutraaliutta ja kiertotaloutta koskevien eurooppalaisten tavoitteiden saavuttamista.