Kun geologi Toni Eerolalta Geologian tutkimuskeskuksesta kysyy digilaitteiden metallien käytöstä, hän puhuu geofilosofiasta. ICT-laitteissa käytetään nyt metalleja, jotka ovat muodostuneet jo alkuräjähdyksessä miljardeja vuosia sitten ja joiden etsintä ja louhinta on työlästä, kallista ja aikaa vievää.

Näitä ikiaikaisia metalleja ei osata arvostaa. Niitä käytetään tuotteissa, joiden elinkaaret vain lyhenevät, joiden määrä kasvaa jatkuvasti ja joiden tuotantoketjut ovat kovin epäeettisiä. Lyhyen elinikänsä jälkeen ne päätyvät liian usein kierrätysjärjestelmän ulottumattomiin.

Eerola koordinoi juuri päättynyttä Sitran rahoittamaa poikkitieteellistä hanketta, jossa olivat Geologian tutkimuskeskuksen lisäksi mukana Suomen ympäristökeskus SYKE ja Teknologian tutkimuskeskus VTT.

Työryhmä julkaisi marraskuun alussa Digitalisaatio ja luonnonvarat -raportin, joka avaa digitalisaation resurssien käytön haasteita ja ratkaisumahdollisuuksia, erityisesti kuluttajille suunnattujen ICT-laitteiden raaka-aineiden käyttöä ja kierrätettävyyttä.

Hankalia kierrättää

Keskeisiä mikrosirujen, mikropiirien ja muiden ICT-laitteiden osien valmistusaineita on kutsuttu ”ICT-alkuaineiksi”. Niitä ovat tantaali, gallium, germanium, indium, seleeni, telluuri ja harvinaiset maametallit. Ne muodostavat vain murto-osan metallien kokonaiskäytöstä, mutta joistakin jopa 80–90 % menee digitaalisen talouden käyttöön. Lisäksi digitalisaatio käyttää runsaasti kuparia, kultaa ja platinaryhmän metalleja.

Voimakkaasti kasvava digilaitteiden ja datan käyttö voi johtaa siihen, että joitakin kriittisiä raaka-aineita tarvitaan tulevaisuudessa vielä merkittävästi enemmän kuin nyt. Näitä ovat esimerkiksi palladium, gallium, dysprosium ja neodyymi. Tarvittavien metallien kirjo myös kasvaa tekniikoiden ja laitteiden kehittyessä.

Osa elektroniikan sisältämistä metalleista kiertää hyvin, mutta esimerkiksi harvinaisia maametalleja ei saada talteen. Esimerkiksi älypuhelimessa on helposti 50–80 eri alkuainetta ja arvometalleja usein niin pieninä määrinä ja monimutkaisina seoksina, että niiden talteenotto on hankalaa ja kallista ja syö paljon energiaa tai on jopa mahdotonta.

Kierrätykseen tarvitaan tasaisia materiaalivirtoja, mutta laitteet kehittyvät niin nopeasti, että kierrätysprosessien on vaikea pysyä mukana. Vanha puhelin tai tietokone unohtuu myös helposti pöytälaatikkoon, jolloin mineraalit uusiin laitteisiin kaivetaan kierrätysvirtojen sijaan kallioperästä.

Tasaisten materiaalivirtojen saantia kierrätykseen heikentää myös elektroniikkajätteen dumppaus kehittyviin maihin.

“Lapset keräävät nyt raaka-aineita epäinhimillisissä oloissa niin kaivoksissa kuin kierrätyksessä. Tähän pitäisi puuttua ja vaatia vastuullisuutta koko arvoketjuun. Samalla kierrätys kehittyvissä maissa on ollut tehokkaampaa kuin EU:ssa, eli meillä on tosiaan petraamisen varaa täällä”, Eerola sanoo.

Petraamiseen tarvitaan esimerkiksi materiaaliyhdisteiden kierrätykseen erikoistuneita kierrätystoimijoita ja kuluttajien herättelyä.

Kulutusta vähennettävä

Pelkkä laitteiden kierrätettävyyden kehittäminen ei kuitenkaan riitä kattamaan nopeasti kasvavaa metallien tarvetta edes, vaikka kierrot saataisiin toimimaan optimaalisesti.

On välttämätöntä vähentää kulutusta ja pidentää laitteiden käyttöikää kehittämällä korjattavuutta, päivitettävyyttä ja uudelleenkäyttöä. Nyt kulutamme ja käytämme älylaitteita älyttömällä tavalla.

Kansalaiset ovat kasvavassa määrin kiinnostuneita laitteiden korjattavuudesta, mutta kokonaisuutena heidän on hankala hahmottaa laitteiden ja niiden käytön ympäristövaikutuksia.

Kuluttajien ja hankinnoista vastaavien valistaminen olisi tärkeää, Eerola sanoo. ”Markkinataloudessa tarpeita ja kysyntää luodaan ja niihin vastataan, mutta nyt alkusysäystä vastuullisuuden vaatimiseen ei synny.”

Kuluttaja ajautuu helposti henkiseen ristiriitaan, kun ympäristökysymykset ovat vastakkaisia markkinoinnin luomien tarpeiden, yhteiskunnallisen kehityksen ja ryhmäpaineen kanssa.

Tilanteen ratkaisemiseksi tarvitaan keskustelua ”digikulutustottumuksista” ja nykyistä ymmärrettävämpää viestintää laitteiden ympäristö- ja vastuullisuuskysymyksistä ja kierrätysmahdollisuuksista.

Laitteiden suunnittelussa lukitaan 80 % laitteen elinkaaren ympäristövaikutuksista. Suunnittelija voi edistää kestävyyttä ja kiertotaloutta esimerkiksi lisäämällä kierrätetyn materiaalin käyttöä, välttämällä turhia myrkyllisiä aineita ja vaikeasti kierrätettäviä komposiitti- ja metalliseoksia. Ja tietenkin suunnittelemalla laitteita, joita voi korjata, huoltaa ja kierrättää.

Ekosuunnitteluun on paljon työkaluja. Jotta laitteista saadaan aidosti kestäviä, tarvitaan kokonaisvaltaista ymmärrystä suunnitteluvalintojen ympäristövaikutuksista, yli arvoketjun ja eri näkökulmista, kapea-alaisen osaoptimoinnin sijaan.

Näkymätön digi-infra

Metalleja tarvitaan ICT-laitteiden lisäksi niiden ulkopuoliseen infrastruktuuriin, kuten verkkoyhteyksiin, datakeskuksiin ja näiden energian tuottamiseen. Esimerkiksi videoiden striimaus vaatii valtavasti energiaa ja fyysistä datan varastointikapasiteettia.

Tieto- ja viestintätekniikka kuluttaa nyt arviolta 5−8 % maailman energiasta ja digitaalinen talous tuottaa 2,6−5 % globaaleista ilmastopäästöistä.

Aiemmassa SYKEn toteuttamassa ICT-päätelaitteisiin liittyvät materiaali-, energia- ja ilmastokysymykset -selvityksessä on käsitelty ICT-sektorin energiankulutusta myös tuki-infran osalta, mutta luonnonvarojen ja kiertotalouden tiimoilta digitaalisesta infrastruktuurista on vielä puutteellisesti tutkimusta. Esimerkiksi datakeskukset ja tuulivoimalat käyttävät osin samoja mineraaleja kuin ICT-laitteet, mutta usein isompina määrinä ja paljon pidemmissä kierroissa. Siten niiden kierrätettävyyteen pätevät eri lainalaisuudet kuin pieniin kuluttajalaitteisiin.

Digiratkaisuihin on ladattu odotuksia ympäristökriisin ratkaisemisessa, sillä ne auttavat tehostamaan energian ja raaka-aineiden käyttöä muilla sektoreilla. Mutta jos ei mietitä, milloin tieto- ja viestintäratkaisujen käytön hyödyt ovat suurempia kuin niiden aiheuttamat ongelmat, yhtälöstä voi tulla miinusmerkkinen.

Digitalisaatio nielee osin juuri samoja rajallisia metalleja kuin vihreä energiasiirtymä. Raaka-aineiden vähentyessä talous ja hinnat tulevat lopulta määrittämään, mikä sektori pystyy maksamaan kilpailluista mineraaleista korkeimman hinnan, ellei tilannetta ohjata sääntelyllä.

Älylaitteen epäselvät jäljet

Monet digitalisaation tarvitsemista metalleista tuotetaan Kiinassa ja Afrikassa. Tuotantoon nivoutuu sosiaalisia, eettisiä ja ympäristöongelmia, kuten konflikteja ja ihmisoikeuksien polkemista. Kriittiset raaka-ainevirrat ovat myös huoltovarmuuskysymys.

Raaka-ainetuotantoa ja kokoonpanoa olisi hyvä saada Eurooppaan − nyt kumpikin on mantereella tuontitavaraa.

Suomi voisi tuottaa monia EU:ssa digitalisaatioon tarvittavia aineita. Mineraaliomavaraisuuden kohottaminen vaatii kuitenkin parempaa hyväksyttävyyttä kaivostoiminnalle, Eerola näkee.

”Ja sitä taas saadaan parantamalla malminetsinnän ja kaivostoiminnan vastuullisuutta.”

Vastuullisuudesta ei nyt muodostu valttia metalli- ja digimarkkinoilla, sillä metallien ja mineraalien jäljitettävyys ei vielä toimi. Tieto raaka-aineista ei kulje tuotantoketjussa valmistajille eikä valmistajilta kuluttajille. Vastuulliset toimijat eivät siten tule markkinoilla palkituiksi. Jäljitettävyyden puuttuminen vaikeuttaa myös metallien kierrätystä, joka taas osaltaan lisäisi metalliomavaraisuutta.

Tulevaisuudessa jäljitettävyyttä lisätään digitaalisten tuote- ja materiaalipassien avulla, mutta nyt ICT-laitteiden alkuperätietoja ei voi passeista lukea.

EU:n kriittisten raaka-aineiden hallitsevat tuottajat ja näiden osuus globaalista tuotannosta vuonna 2016.
REE = harvinaiset maametallit, HREE = painavammat harvinaiset maametallit ja LREE = keveämmät harvinaiset maametallit. (Lähde: Blengini ym. 2020: Study on the EU’s list of Critical Raw Materials)

Systeemitason ongelmanratkaisua

Yhteishankkeen tutkijat näkevät, että kunnollisia ratkaisuja voidaan löytää ainoastaan systeemisellä lähestymistavalla.

Avainkysymys päätöksentekijöille on, miten digitalisaation tarjoamia mahdollisuuksia onnistutaan hyödyntämään ympäristön, yhteiskunnan ja talouden kannalta vastuullisella tavalla.

Kiertotalous ja vastuullisuus täytyy huomioida koko arvoketjussa eikä tavoitella toimijakohtaista yhden osa-alueen optimointia. Tarvitaan järjestelmätason suunnittelua, kestävää kulutusta, vastuullisia tuotantoprosesseja sekä kiertäviä materiaalivirtoja.

”Se vaatii sekä valistamista, keppiä että porkkanaa. Mineraaleille toisi oikeutta, että niitä käytettäisiin mahdollisimman paljon uudestaan, nehän ovat ominaisuuksiltaan sellaisia, että niitä voidaan käyttää lähes loputtomiin. Metalliseokset tulisikin suunnitella niin, että ne ovat helposti kierrätettäviä. Mutta ensisijaista on käyttöiän pidentäminen. Nyt kuluttajat ajetaan siihen, että kun laite menee rikki, korjaaminen on kallista tai mahdotonta”, summaa Eerola.

Kestävämpään kokonaisuuteen pääsemisen edellyttää muutoksia monella tasolla yksittäisestä kuluttajasta päättäjiin, teollisuuteen, rahoitusjärjestelmään sekä valtioihin ja niiden yhteenliittymiin.

Euroopassa EU-komissiolta odotetaan parhaillaan useita kestävämpää tuotepolitiikkaa edistäviä aloitteita, jotka vaikuttanevat myös ICT-laitteisiin. Kestävien tuotteiden politiikkaa koskeva aloite on tulossa näillä näkymin vuoden 2022 ensimmäisellä neljänneksellä, kiertoelektroniikka-aloite toisella neljänneksellä ja korjauttamisoikeutta vahvistavat aloitteet kolmannella neljänneksellä.

Ensi vuodesta alkaen unionissa voidaan siis seurata, kehittyvätkö mahdollisuutemme maankuoren aarteiden kunnioittamiseen digimarkkinoilla aidosti nykyistä paremmiksi.