”Kuun tukikohdan rakentamiseen käytettäviä materiaaleja ei voida helposti viedä maasta. Ne on tehtävä paikan päällä. Tulivuoren tuhka on lähin maanpäällinen vastine Kuun pinnan irtomaalle, mikä tekee siitä täydellisen kokeilu- ja testausmateriaalin. Voimme kokeilla, miten esineiden, kuten tiilien, tulostaminen saattaisi toimia Kuussa. Voimme myös tutkia, millaiset koostumukset olisivat parhaita kasvien kasvulle”, sanoo tutkimusprofessori Alan Butcher GTK:sta.
3D-tulostuksen teki Espoon Circular Raw Materials Hub -keskuksessa GTK:n tutkija Ian Corfe. Kasvukokeet toteutettiin yhteistyössä Yhdistyneen kuningaskunnan johtavien avaruustutkijoiden professori Mahesh Anandin ja tohtori Rich Windmillin (OU) sekä INVOLCANin (Canary Islands Volcanology Institute) tutkijoiden Matt Pankhurst, Olivia Barbee ja Beverley Coldwell kanssa.
GTK esitteli kokeidensa tuloksia äskettäin ”Moon Night 2022” – tapahtumassa, jonka Avoin yliopisto (OU) järjesti yhteistyössä Yhdistyneen kuningaskunnan avaruusjärjestön (UKSA) kanssa.
GTK valmistelee tutkimusta teollisuuden ja erityisesti kaivosteollisuuden sivuvirtojen hyödyntämisestä 3D-tulostuksen materiaalina. Ruukkujen tulostus oli osa tätä tutkimusta.
1970-luvulla GTK auttoi NASAa Apollo-ohjelman aikana analysoimaan Kuusta tuotuja kivinäytteitä. Kiitoksena tästä työstä Yhdysvaltain silloinen presidentti Richard Nixon lahjoitti Suomelle palan Kuuta. Näyte — oliviinibasaltti — on samanlainen kuin La Palmalla viime vuonna purkautunut vulkaaninen kivi. Se on esillä Geonäyttelyssä GTK:n Espoon toimitiloissa.
Mielenkiintoista on, että joulukuussa 2022 tuli kuluneeksi 50 vuotta siitä, kun Apollo 17 kävi kuussa. Se oli ainut kerta, kun miehistössä oli mukana myös geologi (Harrison ”Jack” Schmitt).
Alan R. Butcher, tutkimusprofessori
Geologian tutkimuskeskus GTK
Puh 029 503 2240
alan.butcher@gtk.fi
Käytöstä poistetut kaivannaisjätealueet herättävät kiinnostusta sekundäärisinä raaka-ainelähteinä. Jo kertaalleen louhitun materiaalin uudelleenhyödyntämisessä (re-mining) on etuja, mutta taloudellinen kannattavuuden takaamiseksi ja mahdollisimman kestävään prosessiin tarvitaan monenlaisia tutkimuksia. GTK tutkii kaivannaisjätealueita monella tavalla ja selvittää niiden raaka-ainepotentiaalia.
Kiertotalouden ja kestävän kaivostoiminnan vaatimus lisääntyy yhteiskunnassa koko ajan. Tämän lisäksi siirtymä vähähiilisiin ratkaisuihin luo lisätarvetta mineraaleille ja metalleille. Yksi keino on hyödyntää jo olemassa olevia kaivannaisjätealueita eli sekundäärisiä varantoja.
Jokainen sekundäärinen varanto on omanlaisensa, jolloin huolellinen tutkiminen ennen hyödyntämisen aloittamista korostuu. GTK on ainoa taho, joka on käytännössä tehnyt nykyteknologiaa hyödyntävää arviointia Suomessa. GTK:lta voi ostaa koko tutkimuskokonaisuuden tai sen osia.
Materiaalille tehdään ensin karakterisointi, jonka tulokset määrittävät, kannattaako jätealuetta uudelleenhyödyntää. Tämän jälkeen hyödyntämispäätöstä tukemaan on tarjolla GTK Mintecin koetehdas- ja laboratoriokokonaisuuden palvelut. Siellä on mahdollista testata rikastusprosessi sekä koeajaa se tehdasmittakaavassa parhaan lopputuloksen varmistamiseksi.
Ensin GTK käy huolellisesti läpi kaivoksen tuotantoon liittyvän tekniset tiedot. Tähän kuuluu myös tutkimuskohteen taustojen, kuten toimintahistorian ja kaivannaisjätealueen taustakuvauksen, selvittäminen.
Selvitystyö kattaa ainakin seuraavat aihealueet:
Kaivannaisjätealueiden kartoitus sisältää: jätealueen rajat, purkuputkien sijainnit, valuma-alueet ja laskuojat (koordinaattipistein). Nämä merkitään karttaan.
Jätealueen kartoitustietoa tarvitaan tutkimussuunnitelman laatimisessa. Kartoituksen perusteella voidaan esimerkiksi arvioida tarvittavia näytteenottovälejä ja mahdollisia logistisia tarpeita.
GTK:n asiantuntijoiden luomassa tutkimussuunnitelmassa käydään läpi alueella tarvittavat tutkimukset sekä niiden vaiheet ja toimenpiteet. Suunnitelma sisältää myös työturvallisuuden ja laadunvalvonnan.
GTK suosittelee monivaiheista näytteenottoa. Ensimmäisessä vaiheessa tehdään muutamalla näytteellä alustava arvio. Seuraavissa vaiheissa arviota tarkennetaan tiheämmällä ja systemaattisemmalla näytteenotolla. Näytteet lähetetään akreditoituun geokemian laboratorioon sekä GTK omaan mineralogian laboratorioon. GTK:n asiantuntijat käyvät huolellisesti läpi tulokset ja analyysipakettien alkuainevalikoima arvioidaan tapauskohtaisesti.
Laadunvalvonta on tärkeä osa arvioinnin onnistumista. Näytteenoton ja laboratorioanalyysien laatua valvotaan mm. ulkoisilla sertifioiduilla kontrollinäytteillä sekä rinnakkaisnäytteillä.
GTK karakterisoi tutkittavan materiaalin ja tekee rikastustestejä, jonka perusteella voi esittää alustavan arvion hyötykäyttömahdollisuuksia. Taloudellisesti potentiaalisista arvoaineista tehdään markkinaselvitys. Karakterisoinnissa GTK tunnistaa myös mahdolliset ympäristölle haitalliset aineet mahdollisesta lopullisesta jätejakeesta ja arvioi niiden vaikutuksia läjityksen suunnitteluun.
GTK mallintaa mineraalien ja/tai alkuaineiden pitoisuudet, niiden jatkuvuudet jätealueella ja hyödyntämiskelpoisen tonnimäärän. Arvion luotettavuus pohjautuu laadukkaaseen näytteenottoon ja näytemäärän edustavuuteen.
GTK luokittelee alueen raaka-ainepotentiaalin kansainvälisen United Nations Framework Classification for Resources (UNFC) -järjestelmän mukaan.
GTK on tunnistettu järjestelmän osaaja, Euroopassa, joka on osallistunut teeman kansainväliseen yhteistyöhön vuodesta 2017 lähtien. GTK:n asiantuntija ovat olleet työstämässä Eurooppa-tasoista ohjeistusta sekä primääristen että sekundääristen raaka-ainevarantojen yhteneväiseen luokittelun.
GTK:n tekemä loppuraportti sisältää tiivistetyn selvityksen kohdealueella tehdyistä tutkimuksista ja tutkittujen raaka-aineiden markkinapotentiaalista. Tämän avulla on helpompi tehdä päätöstä jatkoaskelista.
Jätä yhteystietosi ja lyhyt viesti, niin asiantuntijamme vastaavat sinulle.
