Teollisuuden ja kaivosten suolavedet voitaisiin sekoittaa sementtiä korvaavaan massaan, jonka lujuus riittää useisiin käyttökohteisiin, kuten kaivosten täyttömateriaaleihin. Oulun yliopistossa kehitetyllä uudella menetelmällä suolavedet saataisiin näin turvallisesti kiven sisään, ja samalla säästettäisiin ympäristöä ja kustannuksia.
Useat vihreän ja digitaalisen siirtymän vaatimat teollisuuden alat, kuten akkumateriaalien tuotanto ja kaivostoiminta, tuottavat runsaasti suolapitoisia jätevesiä. Näissä jätevesissä pääkomponentteina ovat yleensä natrium, sulfaatti ja kloridi. Nämä suolat eivät ole varsinaisesti myrkyllisiä tai ympäristölle haitallisia – samoja suoloja on merivedessä.
Ne voivat kuitenkin aiheuttaa ongelmia eliöstölle vähäsuolaisessa Itämeressä ja erityisesti sisävesistöissä. Esimerkiksi Talvivaaran vuoden 2012 kaivosonnettomuuden jälkeen havaittiin suoloilla saastuneissa järvissä pysyvää veden kerrostuneisuutta, mikä voi aiheuttaa pohjaan happikatoa.
Oulun yliopistossa kehitetyssä uudessa käsittelymenetelmässä väkevät suolavedet voidaan stabiloida käyttäen niin sanottua alkaliaktivointia eli yhdistää suolavedet osaksi uutta materiaalia.
Tutkija Sima Kamalin väitöskirjatyössä kehitetyssä menetelmässä kalsium-, pii- ja alumiinipitoista raaka-ainetta sekoitetaan suolaveden ja pienen määrän natriumhydroksidia kanssa. Lopputuloksena muodostuu massaa, jota voidaan käyttää betonin sideaineena, sillä se saavuttaa useisiin käyttötarkoituksiin riittävän lujuuden.
Menetelmää tarkasteltiin tuoreessa tutkimuksessa, jossa raaka-aineena käytettiin metalliteollisuuden kuonaa. Tutkimuksessa havaittiin, että väkevöidyn suolaveden natrium, sulfaatti ja kloridi stabiloituvat uuteen, betonin kaltaiseen rakenteeseen erityisen hyvin, eivätkä enää liukene veteen.
Lisäksi yllättävä tulos tutkimuksessa oli, että korkea suolapitoisuus paransi alkaliaktivoidun massan ominaisuuksia, esimerkiksi lujuutta. Rajoituksena kuitenkin on, että raudoituksia tämäntyyppisessä betonissa ei voida käyttää, sillä suola aiheuttaa ruostumisriskin.
Kehitetty menetelmä voisi olla Oulun yliopiston apulaisprofessorin Tero Luukkosen mukaan erityisen kiinnostava kaivosympäristöihin, missä stabilointimateriaalin raaka-aineena voitaisiin käyttää kaivoksen rikastushiekkaa.
Rikastushiekka on kaivoksen jätemateriaali, joka jää jäljelle, kun arvokkaat malmit on otettu talteen. Luukkosen kukaan rikastushiekat sisältävät usein suuria määriä juuri alkaliaktivoinnissa tarvittavia kalsiumia, piitä ja alumiinia.
– Uudella menetelmällä voitaisiin siis yhdistää kaksi haasteellista jätevirtaa: kaivosten suolavedet ja rikastushiekka, ja näin saada aikaan hyödyllistä materiaalia esimerkiksi kaivostäyttöihin, Oulun yliopiston yliopistotutkija Katja Kilpimaa toteaa tiedotteessa.
Kilpimaan mukaan tällä hetkellä kaivostäytöissä käytetään usein tavallista sementtiä, joka voitaisiin korvata alkaliaktivoidulla materiaalilla.
