Halutaan: Ympäristöystävällinen kaivos
Ympäristön turvallisuudesta ei voi enää tinkiä kaivos-
teollisuudessa. Eniten halutaan kehittää metallien talteenottoa ja vedenkäsittelyä. Uusia teknologioita voitaisiin myydä Suomesta myös ulkomaille.
Suomessa on 12 metalli- ja noin 30 mineraalikaivosta. Kaivosteollisuus työllistää Suomessa joko suoraan tai välillisesti yli 5000 henkilöä. Vuonna 2011 kaivosteollisuuden liikevaihto oli 1,48 miljardia euroa.
Ei voi kiistää, että kaivosteollisuus on merkittävä teollisuudenala ja työllistäjä Suomessa. Kaivosteollisuuden uudet teknologiat tuovat kasvumahdollisuuksia myös muille aloille kuten ICT-yrityksille. Mutta Talvivaaran vuotojen jälkeen julkinen mielipide kaivoksista on tiukentunut: rahaa ei voi tehdä ympäristön ja ihmisten turvallisuuden kustannuksella. Vaatimus on selvä – turvallisuus on taattava.
Kaivannaisteollisuutta halutaan kehittää Suomessa, muttei hinnalla millä hyvänsä. Tämän kertoo työ- ja elinkeinoministeriön kaivannais-teollisuuden kehittämispäällikkö Maija Uusisuo. Asiasta oli laaja yksimielisyys viime syksynä pidetyssä keskustelutilaisuudessa, jossa oli mukana muun muassa ministereitä ja kaivosyritysten, muiden elinkeinojen ja kansalaisjärjestöjen edustajia.
– Suomi on merkittävä kaivosteknologian viejä. On arvioitu, että Suomi ja Ruotsi yhdessä vastaavat noin 80 prosentista maailman maanalaisten kaivosten vaatimasta teknologiasta, Uusisuo sanoo.
– Jatkuva kehittäminen on kuitenkin elinehto. Koko ajan pyritään parempiin ratkaisuihin ja teknologioihin. Jos me ei kehitetä, joku muu kehittää. Kehittyminen on olennainen osa kilpailukyvyn ylläpitoa.
Suomessa on hyvät edellytykset kaivosteollisuudelle, koska maaperästä löytyy malmeja ja mineraaleja. Uusisuon mukaan Suomi on sijoittunut hyvin myös kansainvälisessä kaivosmaiden vertailussa.
– Nykyiseen hallitusohjelmaan on kirjattu, että valtio edistää kaivostoiminnan kehitystä ja kestävää kasvua. Hallituksen tavoite on myös nostaa Suomi cleantechin kärkimaaksi, Uusisuo jatkaa.
Työ- ja elinkeinoministeriön cleantechin strateginen ohjelma painottuu puhtaan energian ja energiatehokkuuden lisäksi kestävän kaivannaisteollisuuden edistämiseen. Parhaillaan valmistellaan toimintaohjelmaa Suomen nostamiseksi kestävän kaivannaisteollisuuden edelläkävijäksi.
Tavoite kuulostaa hienolta. Mutta miten sinne päästään?
Vanhojen kaivosten käsittely
Outotecin ympäristö- ja kehitysjohtaja Ilkka Kojon mukaan kaivosteollisuudessa pyritään nyt kehittämään kolmea eri osa-aluetta: metallien saannin tehostamista ja sivuvirtojen parempaa hyödyntämistä, veden käsittelyä ja kierrättämistä sekä energiatehokkuutta.
– Uusia teknologioita tullaan käyttämään vanhojen kaivosten uudelleenkäsittelyyn. Otetaan metallia talteen siitä kaivostavarasta, mikä vielä on potentiaalista. On kaivoksia, joista on 30 vuotta sitten poimittu kirsikat päältä. Sellaisissa uusesiintymissä voi olla globaalisti jopa sata miljoonaa tonnia kuparia. Uudellenkäsittelyitä on jo aloitettu, Kojo kertoo.
Outotecissä on kehitetty mittaus- ja analyysitekniikoita, jotka mittaavat erittäin tarkasti liuosta, sen partikkeleita ja sisältöjä. Mittaustekniikka on tarkempi kuin aiemmat ja sillä on tarkoitus nostaa metallien saanti mahdollisimman korkeaksi. Tällöin myös sivuvirtoja voitaisiin hyödyntää tehokkaammin.
— Toinen asia on energia. Vaikka jalostustekniikkaa onkin jo parannettu, se on eniten energiaa vievä osuus metallien louhinnassa ja käsittelyssä, Kojo selittää.
Koordinaatiokemia
Aalto-yliopiston professori Kari Heiskasen mukaan koordinaatiokemia on tämän päivän sana. Koordinaatiokemian tarkoitus on erotella metallit ja mineraalit seoksesta yksitellen. Siihen käytetään täsmäkemikaaleja, joiden avulla mineraalit tarttuvat ilmakupliin kiinni ja nousevat pintaan ilmapallon tavoin.
– Voidaan aloittaa kuparista ja lopettaa sinkkiin. Pääasia on, että kaikki saadaan mahdollisimman hyvin talteen, ja aina yksi kerrallaan, Heiskanen sanoo.
Isoimmaksi ongelmaksi ja tämänhetkiseksi haasteeksi kaivosteollisuudessa Heiskanen nimeää jätevedet ja niiden käsittelyn. Hänen mukaansa vedenkäsittelyä tutkitaan ja työstetään nyt paljon.
– Tämän kautta tulee myös sosiaalinen hyväksyttävyys. Jos jätevesiasiaa ei saada kuntoon, kaivokset ovat vaikeuksissa. Tämän kaikki ovat jo ymmärtäneet, mutta helppoja ratkaisuja ei ole.
Vesi on ollut ja tulee aina olemaan tärkeä osa kaivostoimintaa. Iso osa kaivosten ympäristöongelmista johtuu vesienkäsittelystä. Jos vesienkäsittelyn ongelmat pystyttäisiin täysin ratkaisemaan, riskit ympäristölle pienenisivät huomattavasti.
Lappeenrannan teknillinen yliopisto tutkii yhdessä VTT:n kanssa vedepuhdistustekniikoita, joita voisi soveltaa kaivosteollisuudessa. Tutkimus käsittelee muun muassa membraanitekniikan käyttämistä kaivosten jätevesien puhdistamiseen.
Membraanisuodatuksessa käytetään huokoista kalvoa, jossa on pieniä reikiä. Vesi lasketaan kalvon läpi, jolloin toiselle puolelle tulee lähes puhdas vesi ja toiselle puolelle jää likainen vesi. Tekniikkaa on käytetty aiemmin muun muassa paperiteollisuudessa.
Lappeenrannan yliopiston professori Mika Mänttäri näkee membraanisuodatuksen mahdollisuutena kaivosteollisuudelle.
– Membraanilla pystytään erottamaan metallit vedestä lähes täydellisesti. Samalla voidaan päästä siihen tilanteeseen, että hapan vesi menee läpi ja väkevöityy eli happo voidaan kierrättää takaisin, Mänttäri kertoo.
– Membraanitekniikassa päästään myös kohtuullisen edullisiin kustannuksiin.
Suomessa ei ole pulaa vedestä, joten sitä ei ole tarvinnut erityisemmin säästellä. Yrityksillä ei ole ollut tarvetta kehittää teknologiaa, jolla vettä voisi paremmin kierrättää tai säästää.
Vesienkäsittelyssä korostuu nykyään kuitenkin yhä enemmän ympäristöllinen puoli. Lainsäädäntö tiukentuu ja kuluttajat vaativat ympäristöystävällisiä menetelmiä. Paremmat vedenkäsittelymenetelmät voivat auttaa kaivoksia pitämään toimintansa ympäristöystävällisenä. Membraanisuodatuksen avulla vesikierron voi jopa sulkea.
Kainuulaisia bakteereita
Talvivaaran tuoteturvallisuuden asiantuntija Tuomas Vanhanen kertoo, että heidän tavoitteensa on saada lähes täysin suljettu vesikierto vuoteen 2030 mennessä.
– Panostamme tällä hetkellä membraanitekniikkaan. Mutta kaikki pitää miettiä ja käydä läpi tarkkaan. Membraanikalvoilla on aika tarkkaa se, mitä sinne voi syöttää. Ne voivat mennä tukkoon, ja niitä voi joutua pesemään tai vaihtamaan, Vanhanen kertoo.
Talvivaaran lyhyen tähtäimen tavoitteet ovat päästä hallittuun vesienkäsittelyyn ja varmistaa ympäristölle haitaton tilanne. Ensi kesänä halutaan jo päästä jatkamaan kaivostoimintaa eli metallien louhimista normaalisti.
– Konkreettiset toimet tämän saavuttamiseksi ovat vesikierron lisääminen, raakaveden oton rajoittaminen sekä vesien parempi puhdistus ja hallinta.
Monimetallimalmien käsittelyssä Talvivaara on Vanhasen mukaan edelläkävijä. Se käyttää biokasaliuotusta, jossa luonnosta löytyvät bakteerit auttavat metallien irrottamisessa. Prosessi tapahtuu luonnossa itsestään, mutta Talvivaara nopeuttaa sitä.
– Käytämme kainuulaisia bakteereita liuotuksessa. Ne kerättiin meidän malmista. Metallien sulattamiseen verrattuna energiantarve on pienempi, Vanhanen sanoo.
– Biokasaliuotuksen aikana syntyy lämpöä. Tulevaisuuden kannalta haluamme kehittää tekniikkaa, jolla voitaisiin hyödyntää biokasan tuottama lämpö. Jos saisimme lämpöä talteen, voisimme lämmittää sillä tehdasta talvella.
Sivuvirtoja Talvivaara on lähtenyt jo hyödyntämään keräämällä uraania talteen. Tällä hetkellä Talvivaara odottaa lupaa uraanin käyttöönotolle, jonka jälkeen sitä voidaan myydä.
– Grafiitti on yksi aine, jota voisimme ehkä tulevaisuudessa hyödyntää. Uskon että ensin tuottaistamme kuitenkin mangaanin, Vanhanen sanoo.
Kasvun ongelmat
Kaivostoiminta laajenee Suomessa jatkuvasti. Vanhoja kaivoksia laajennetaan tai uusia perustetaan.
Työ- ja elinkeinoministeriön toimialaraportin mukaan Suomesta puuttuu kuitenkin ammattitaitoista työvoimaa, eikä tilanne ole lähiaikoina paranemassa, sillä alan koulutuspaikkoja ei ole tarpeeksi. Raportissa arvioidaan, että kaivosteollisuus tarvitsee 5600 uutta ammattilaista vuoteen 2022 mennessä, mikäli kasvu jatkuu ennustetulla tavalla.
Ammattitaitoisen ja kokeneen henkilöstön puute on ongelma, johon ei ole esitetty nopeasti toteutettavaa ratkaisua. Valtion viesti on kuitenkin selvä: kaivostoimintaa ja sen kehittymistä halutaan tukea.
– Viime vuonna valtion budjettiin varattiin 30 miljoonaa euroa kaivosalan rahoitukseen. Halumme kehittää kaivannaisteollisuutta, mutta minimoida negatiiviset vaikutukset, Maija Uusisuo sanoo.
Teksti: Helena Hyvönen
Kuvat: Talvivaara Oyj.
