Muovien kierratys_materiaali1

(1)

Muovien kierrätys

Opintomateriaali

Mirja Andersson, Yrkeshögskolan Arcada

(2)

Sisältö

Teema 1. Miksi kierrättää

Teema 2. Muovien kiertotalous ja kierrätyksen nykytila Teema 3. Mekaaninen kierrätys

Teema 4. Kehittämishaasteita muovien kierrätyksessä

Teema 5. Kierrätettävyyden edistäminen tuotesuunnittelussa Ehdotus oppimistehtäväksi

(3)

Teema 1

Miksi kierrättää?

Muovien tuotanto ja kierrätystavoitteet sekä kierrätys Suomessa ja Euroopassa.

(4)

Muovien tuotanto – taloudelle tärkeä

’’Plastics - the Facts 2019’’ –raportin mukaan

• Muoviteollisuuden arvoketju työllistää Euroopassa noin 1,6 milj.

henkilöä.

• Noin 60 miljoonaa yritystä Euroopassa toimii osana arvoketjua.

• Muoveja tuotetaan maailmanlaajuisesti on noin 359 tonnia ja Euroopassa 61,8 tonnia (tilasto vuodelta 2018).

(5)

Muovien elinkaari ja muovi jätteenä (1)

’’Circular Economy for Plastics – An European Overview’’–raportin mukaan

• Muoveja tuotetaan maailmanlaajuisesti on noin 359 tonnia ja Euroopassa 61,8 tonnia (tilasto vuodelta 2018).

• Suurin osa muovimateriaalista kuluu Euroopan alueella pakkaamiseen (39,9%, 2018).

• Toiseksi suurin muovien kuluttaja on rakentamisen toimiala (19,8%, 2018).

(6)

Muovien elinkaari ja muovi jätteenä (2)

‘’Circular Economy for Plastics – An European Overview’’–raportin mukaan Euroopassa muoveja on vain noin 1% (painoprosenttia) kuluttajaperäisestä jätteestä.

• Erityisesti pakkausmuovit (kuten muovipullot) ovat tyypillisesti kevyttä, mutta alhaisesta massasta huolimatta vievät paljon tilaa.

• Pakkausmateriaalien keveys luonnollisesti säästää energiaa ja rahaa tuotteita kuljetettaessa, mutta kevyttä, erilliskerättyä pakkausjätettä ei ole järkevää kuljettaa kierrätettäväksi pitkiä matkoja.

(7)

Muovien elinkaari ja muovi jätteenä (3)

‘’Circular Economy for Plastics – An European Overview’’–raportin mukaan noin 60% muoveista palvelee ensimmäisessä käyttösovelluksessaan vielä 1 vuoden - 50 vuoden kuluttua (esim. muoviputket rakentamisessa ovat pitkäikäisiä tuotteita).

Suurella osalla muovituotteita on siis melko lyhyt käyttöikä!

Elintarvikkeiden pakkaamiseen ja suojaamiseen käytetään runsaasti ja hyvästä syystä muovimateriaaleja, mutta usein näissä tuotteissa pakkauksen käyttöikä on alle vuosi tai pahimmillaan minuutteja (take-away pakkaukset). Lyhyt käyttöikä lisää riskiä materiaalin päätymisestä luontoon ja globaalia roskaantumisongelmaa.

(UNEP 2018. Single-Use Plastics. A Roadmap for Sustainability)

(8)

Muovien kierrätystavoitteet

• EU on asettanut kunnianhimoisen tavoitteen että esim.

Pakkausmuoveista kierrätetään 55% vuoteen 2030 mennessä.

• Dokumentin "Plastics 2030, PlasticsEurope’s Voluntary Commitment’’

mukaan muovituotteiden eurooppalainen tuottajayhteisö sitoutuu seuraaviin tavoitteisiin muovien kiertotalouden hyväksi: kaikista

pakkausmuoveista 60% käytetään uudelleen ja kierrätetään vuoteen 2030 mennessä (tilanne vuonna 2018 42%*) ja 100% kerätään

hyödynnettäväksi 2040 (vuonna 2018 tilanne 81,5%*), eikä päädy luontoon/kaatopaikkalle.

(9)

Suomen jätelaki 2021 – lisää velvoitteita

erilliskeräykseen kierrätyksen edistämiseksi

• EU:n jätesäädöspaketin 2018 keskeisinä tavoitteina on vähentää

jätteen määrää ja lisätä uudelleenkäyttöä ja kierrätystä ja uudistetun jätedirektiivin mukaan yhdyskuntajätteestä tulee kierrättää 55

prosenttia vuonna 2025, 60 prosenttia vuonna 2030 ja 65 prosenttia vuonna 2035.

• Suomen uudistuvan jätelain pohjalta pakkausjätteestä tulee kierrättää 65 prosenttia vuoteen 2025 ja 70 prosenttia vuoteen 2035 mennessä.

Haastavimpia ovat muovi- ja puupakkausjätteen kierrätyksen tavoitteet.

(10)

Teeman keskeiset lähteet

Plastics Europe – Association of Plastics Manufacturers , eurooppalaisen tuottajayhteisön julkaisut / raportit verkossa Plastics - the Facts 2019 (An analysis of European plastics production, demand and waste data.

https://www.plasticseurope.org/en/resources/publications

Circular Economy for Plastics – An European Overview (European overview of plastics production, conversion into parts and products, waste collection and treatment, including recycling. It also addresses the production of recyclates and their use in different applications.)

https://www.plasticseurope.org/en/resources/publications/1899-circular-economy-plastics-european-overview

"Plastics 2030“, PlasticsEurope’s Voluntary Commitment (PlasticsEurope’s Voluntary Commitment to increasing circularity and resource efficiency) https://www.plasticseurope.org/en/resources/publications/1776-plastics-2030-plasticseuropes-voluntary-commitment YK:n Ympäristöohjelman julkaisema tiekartta verkossa

UNEP 2018. SINGLE-USE PLASTICS: A Roadmap for Sustainability.

https://wedocs.unep.org/bitstream/handle/20.500.11822/25496/singleUsePlastic_sustainability.pdf?i sAllowed=y&sequence=1 Suomen jätelaki uudistuu 2021; https://ym.f/jatesaadospaketti

(11)

Muita suositeltuja lähteitä

EUn muovitiekartta ja -strategia

https://ec.europa.eu/commission/presscorner/detail/en/IP_18_5 https://ec.europa.eu/environment/waste/plastic_waste.htm Suomen muovitiekartta

https://muovitiekartta.f/

https://muovitiekartta.f/in-brief/

YLE 2019. I Love Muovi -kampanjan materiaalit

https://yle.f/aihe/i-love-muovi Muoviteollisuus ry

https://www.plastics.f/opetusmateriaalit/muovit_edistavat_kiertotaloutta/

https://www.plastics.f/fn/muovitieto/muovit_ja_ymparisto/muovien_kierratys/

(12)

Teema 2

Muovien kiertotalous ja kierrätyksen nykytila

(13)

Muovien kiertotalouden kehittämisen kulmakivet

• Muovien kiertotaloudessa pyritään suljettuun systeemiin, jossa käytetään muovituotteita uudelleen ja jäte hyödynnetään arvoa tuottavalla tavalla eikä se päädy kaatopaikalle tai luontoon.

• Muovijäte on arvokasta raaka-ainetta, joka voidaan hyödyntää uusiin raaka-aineisiin ja muovituotteiden valmistukseen tai voidaan hyödyntää energian tuotannossa, mikäli kierrättäminen ei ole järkevää.

• Muoviteollisuus etsii myös vaihtoehtoja fossiilisille raaka-aineille uusiutuvien raaka-aineiden joukosta.

• Kiertotalousajattelua edistetään koko arvoketjussa ja elinkaaren aikana – tuotesuunnittelusta kierrätykseen – tavoitteena materiaalien kierrätettävyys, materiaalien tehokas

hyödyntäminen ja minimoida kasvihuonekaasujen päästöt.

(14)

Muovijätteen hyödyntäminen

Jäte Hyödynnetään Käsittelymenetelmät Tuote

Kerätään Kyllä Mekaaninen kierrätys Uusioraaka-aine

muovituotteen valmistukseen

Kyllä Kemiallinen kierrätys Kemikaali, monomeeri

Kyllä Vaihtoehtoinen

polttoaine (REF/SRF) Energia

Kyllä Jätteenpoltto

energiantalteenotolla Energia

Ei Kaatopaikka Päästöt

Ei kerätä Päätyy luontoon Päästöt,

roskaantuminen

(15)

Muovijäteen hyödyntäminen Euroopassa 2018*

• Euroopassa kuluttaja muovijätettä kerättiin yhteensä 29 miljoonaa tonnia (Mt)

• Energiahyödyntämiseen ohjautui 12,4 Mt ja kierrätykseen toimitettiin 9,4 Mt (kemiallisen kierrätyksen osuus alle 0,1Mt)

• Kaatopaikalle päätyi edelleen 7,2Mt

• Kierrätettyä materiaalia syntyi noin 5Mt

• Kierrätettyä materiaalia hyödynnettiin n. 4Mt, valtaosin rakentamisessa (46%) ja pakkaustuotteissa tai -sovelluksissa (24%)

*Lähde: Circular Economy for Plastics – An European Overview

(16)

Teeman keskeiset lähteet

Plastics Europe – Association of Plastics Manufacturers , eurooppalaisen tuottajayhteisön julkaisut / raportit verkossa

(17)

Teema 3

Mekaaninen kierrätys

Joitakin esimerkkejä uusiomateriaalien tuotannosta ja hyödyntämisestä muovituotteissa

(18)

Muovien kierrätyksen kehityksestä Suomessa

• Muovituotteiden valmistajilla on jo pitkät perinteet omien tuotantoylijäämiensä hyödyntämisestä uusioraaka-aineena samassa prosessissa/tuotteessa.

• Kiinnostus teollisten sivuvirtojen hyödyntämiseen uusissa tuotteissa on myös lisääntynyt viimeisten 20 vuoden aikana.

• Uudempaa kehitystä maassamme edustaa kuluttajilta kerätyn jätemuovin kierrätyksen käynnistyminen teollisessa mittakaavassa Riihimäen

Kiertotalouskylän Muovijalostamossa vuonna 2016.

https://www.fortum.f/kiertotalouskyla-riihimaella https://www.youtube.com/watch?v=GnrEo2hubvk

(19)

Uusioraaka-aineesta tuotteita (Fortum Circo®)

Fortum ja Orthex, https://www.youtube.com/watch?v=-5rbJuoiPwg

Fortum ja Sinituote, https://www.youtube.com/watch?v=5rA2ANVBY7A

Fortum Vipu, the handle with care,

https://www.youtube.com/watch?v=lPQKeyVvKs8&list=PLLQdmm68pe68tMo7p8v70hIgtaC94qtIA&

index=9&t=0s

(20)

Muovisten juomapakkausten kierrätys

pantillisten pullojen palautusjärjestelmän kautta

• PET (polyetyleeniteftalaatti) -muovipulloista saatavaa

kierrätysmateriaalia käytetään uusien pullojen ja muiden tuotteiden valmistamiseen.

• Keskeinen toimija Suomen kierrätysjärjestelmässä on PALPA.

• Lisää pantillisten juomapakkausten (alumiini, lasi, muovi) kierrätysjärjestelmästä PALPAn verkkosivuilta:

https://www.palpa.f/juomapakkausten-kierratys/pantillinen-jarjestelma/#kierratys-on-yhteistyota

(21)

PET-pullojen kierrätys toimii Suomessa

• Palautetut kierrätysmuovipullot paalataan ja toimitetaan kierrätykseen.

• Kirkkaista pulloista tehdään uusia pulloaihioita eli preformeja tai muiden muovituotteiden raaka-ainetta.

• Värillisistä pulloista tehdään muita tuotteita.

• Suomessa Pramia Plastic Oy valmistaa pulloja hyödyntäen PET- uusioraaka-ainetta.

https://www.pramiaplastic.f/

(22)

Uusioraaka-aineen tuotantoa ja hyödyntämistä (Amerplast)

Amerplast on valmistanut Tampereella kierrätysmuovikasseja jo 1990-luvulta lähtien ja on kierrätysmuovin hyödyntämisen edelläkävijä Suomessa.

Tuotevalikoimassa on kauppakasseja, jotka on valmistettu yli 95 % kierrätysmateriaalista.

Amerplast hyödyntää myös oman tuotannon ylijäämämuoveja.

Essi Kiertokassi (Amerplast), https://www.kiertokassi.f/

https://www.sitra.f/en/cases/plastic-waste-into-plastic-bags/

(23)

Komposiittiterassia sivuvirrasta jo noin 15 vuotta

• UPM ProFi terassilaudat (ns. puumuovikomposiittia) valmistetaan osittain kierrätysmateriaalista ja niissä hyödynnetään ns. teollista sivuvirtaa UPM:n tarralaminaattituotannosta (sisältää puupohjaista kuitua ja polymeerejä).

• Tuotteet on suunniteltu myös kierrätettäviksi uudeksi lautamateriaaliksi.

https://www.upmprof.com/f/kestava-terassi/

https://www.upm.com/f/ajankohtaista/artikkelit/2016/01/upm-prof--luovuuden-lahteilla-10-vuoden-ajan-tulok sena-teknisesti-ylivertainen-komposiitti/

(24)

Uusioraaka-aineen tuotantoa ja hyödyntämistä (Muovinaattori)

Lassila & Tikanoja Oyj:n Merikarvian Muovinaattori kierrättää Esim. pakkaamiseen käytettyä kalvomateriaalia.

Uusiomateriaaleja hyödynnetään pääosin suomalaisissa muoviteollisuusyrityksissä.

Lassila&Tikanoja, Muovinaattori (ent. Muoviportti)

(25)

Teeman keskeiset lähteet

Muovi kuuluu kiertoon https://www.muovikuuluukiertoon.f/

Suomen Uusiomuovi Oy http://www.uusiomuovi.f/

Muoviteollisuus ry https://www.plastics.f/fn/muovitieto/muovit_ja_ymparisto/muovien_kierratys/

(26)

Teema 4

Kehittämishaasteita muovien kierrätyksessä

• Materiaaliperäiset ja muut teknologiset haasteet

• Lainsäädäntö – milloin jäte muuttuu uusioraaka-aineeksi?

• Esimerkkejä haasteiden ratkaisemiseen pyrkivistä hankkeista

(27)

Teknologiset haasteet ovat moninaiset

• Tutkimusta ja kehittämistä edelleen tarvitaan, työ on käynnissä sekä Suomessa että maailmalla lukuisissa hankkeissa.

• Työtä riittää varmasti kaikille vanhoille ja myös uusille osaajille,

huomioiden erilaisten muovien määrän kulutuksessa ja ympäristössä.

• Eri toimialoilla (kuten pakkaaminen, rakentaminen, sähkö- ja

elektroniikkatuotteet) on tunnistettu omanlaisiaan kierrätyshaasteita, pullonkauloja ja kierrätyksen kannalta haastavia teknologioita tai

materiaaliratkaisuja.

(28)

Materiaaliperäisiä haasteita (1)

• Suurta osaa muovikomposiittimateriaaleja on haasteellista hyödyntää mekaanisen kierrätyksen kautta.

• Elintarvikepakkaamisen alueelta löytyy myös monikerroskalvoja, joiden kierrättäminen materiaalina on prosessoitavaksi uusioraaka- aineeksi on mahdotonta.

• Kemiallisen kierrätyksen kehittymiseltä odotetaan uusia menetelmiä myös haastavammille muovijakeille.

(29)

Materiaaliperäisiä haasteita (2)

• Muovilaatujen pitäminen erillään toisistaan / lajittelu erilleen

toisistaan ja muista materiaaleista on keskeinen edellytys laadukkaalle uusioraaka-aineelle.

• Jätemuovin likaisuus ja epäpuhtaudet vaativat hyvin toimivaa puhdistusvaihetta kierrätysprosessissa.

• Joskus kierrätyksen esteenä voivat olla muovien sisältämät kielletyt epäpuhtaudet tai haitalliset lisäaineet (esim. Jotkin palonestoaineet sähkö-ja elektroniikkatuotteiden muoviosissa).

(30)

Jäte vai raaka-aine (jätelaki 5.3 §, 2011)

Huom! Lainsäädännön mukaisesti jätteen kaupallinen käsittely on luvanvaraista!

Aine tai esine ei ole enää jätettä jos, - se on läpikäynyt hyödyntämistoimen

- sillä on käyttötarkoitus, johon sitä käytetään yleisesti - sillä on markkinat tai kysyntää

- se täyttää käyttötarkoituksensa mukaiset tekniset vaatimukset - ja on vastaaviin tuotteisiin sovellettavien säännösten mukainen

- sen käyttö ei kokonaisuutena arvioiden aiheuta vaaraa tai haittaa terveydelle tai ympäristölle

(31)

Käynnissä olevaa tutkimusta ja kehittämishankkeita

ALL-IN for Plastics Recycling – PLASTin https://clicinnovation.f/project/plastin/

New Plastics Center

https://www.muovipoli.f/new-plastics-center-npc/

(32)

Aiempaa tutkimusta

Materiaalien arvovirrat – Arvi

• Tutkimusohjelma , kansallinen kiertotalouden (kierrätys) avaus 2013-2016, josta on julkaistu verkossa loppuraportti

http://arvifnalreport.f/

• Sisälsi muovi/kumiosion

http://arvifnalreport.f/content/plastic-recycling

(33)

Teeman keskeiset lähteet (1)

Plastics Europe – Association of Plastics Manufacturers , eurooppalaisen tuottajayhteisön julkaisut / raportit verkossa

Ville Mylläri et al., Detergent impurity effect on recycled HDPE – properties after repetitive processing, Journal of Applied Polymer Science, 133 / 31 (2016) 43766, https://doi.org/10.1002/app.43766

Muovi ja pakkaaminen

UNEP (2018). SINGLE-USE PLASTICS: A Roadmap for Sustainability.

https://wedocs.unep.org/bitstream/handle/20.500.11822/25496/singleUsePlastic_sustainability.pdf?i sAllowed=y&sequence=1

Ilari Jönkkäri et al., Compounding and characterization of recycled multilayer plastic flms, Journal of Applied Polymer Sciences (2020) published online 10.2.2020, https://doi.org/10.1002/app.49101

(34)

Teeman keskeiset lähteet (2)

Muovit ja elektroniikka

WEF (2019). A New Circular Vision for Electronics Time for a Global Reboot,

http://www3.weforum.org/docs/WEF_A_New_Circular_Vision_for_Electronics.pdf

Muovit ja rakentaminen

https://www.ara.f/f-FI/Tietopankki/ARAviesti/ARAviestin_verkkoartikkelit/Hyva__paha_muovi_rakentamisessa(53959)

https://www.ymparisto.f/f-FI/Rakentaminen/Ymparistoministerio_selvitti_muovien_kay(49853) Yleisesti

https://www.muovikuuluukiertoon.f/

(35)

Teema 5

Kierrätettävyyden edistäminen tuotesuunnittelussa

• Suunnitellaanko tuote kierrätetystä uusiomateriaalista vai helposti

kierrätettäväksi ja uudelleen käytettäväksi vai kenties mahdollisimman pitkäikäiseksi ja kestäväksi?

(36)

Elinkaariajattelu on keskeinen osa tuotesuunnittelua (1)

• Teemassa 1 todettiin, että muoveja käytetään sekä pitkän käyttöiän tuotteissa että ns.

kertakäyttötuotteissa. Jätehuolto ja kierrätys muovituotteiden osalta on siis monimuotoista.

• On selvää että uusiomuovien saatavuus tulee jatkossa kasvamaan ja tuotesuunnittelijat voisivatkin entistä enemmän suunnitella tuotteita uusiomateriaalin ominaisuudet huomioiden.

• Tuotesuunnittelijan tulisi perehtyä myös elinkaaren loppupäähän ja selvittää miten tuote jätteenä käsitellään tai kierrätetään, ja edistää pitkää käyttöikä ja selvittää tuotteen uudelleenkäyttöä.

• Esim. elintarvikekontaktiin soveltuvat pakkausmateriaalit ovat tarkasti säänneltyjä ja

uusiomateriaalin hyödyntäminen toimialarajat ylittävästi on haastavaa. Elintarvikekontaktiin päätyvä kierrätysmateriaali virtaa ns. suljetussa kierrossa (esim. PET-pullojen erilliskeräys juomapakkauksena).

(37)

Elinkaariajattelu on keskeinen osa tuotesuunnittelua (2)

• Fossiilisia raaka-aineita korvattaessa uusiutuvilla on osoitettava, että elinkaaren aikaiset ympäristövaikutukset todella pienenevät!

• Muuttuuko tuotanto, logistiikka tai jätteenkäsittely/kierrätettävyys uuden materiaalin myötä ja mitkä ovat näiden tekijöiden elinkaarenaikaiset ympäristövaikutukset? Ilmastovaikutusten lisäksi tulisi arvioida myös esim. uusiutuvan raaka-aineen tuottamisen vaikutuksia luonnon monimuotoisuuteen jne.

• PlasticsEurope on julkaisut muoveja koskien elinkaarilaskentaa tukevaa aineistoa tuotesuunnittelun ja materiaalivalintojen tueksi. Kts. Lähteet.

(38)

Esimerkki juomapakkaussuunnittelusta

• Virvoitusjuomat pulloihin, joissa käytetään aiempaa vähemmän muoviraaka-ainetta.

• Muovipulloissa on hyödynnetty aiemmin mainittua uusio-PET

materiaalia ja ns. PlantBottle™:ssa hyödynnetty myös kasvipohjaista PET-materiaalia korvaamaan fossiilista raaka-ainetta.

https://sinebrychoff.f/vastuu/tekojamme/pakkaukset/

https://sinebrychoff.f/vastuu/tekojamme/coca-cola-plantbottle/

(39)

Esimerkki ruokapakkaussuunnittelusta

Suomen ensimmäinen kartonkinen jugurttipurkki

• Arlan ja Pyrollin yhteisessä kehitysprojektissa keskityttiin luomaan kuitupohjaiset kannet, jolloin kartonkinen jogurttipurkki olisi kansineen kierrätettävissä

kartonkipakkausten erilliskeräysjärjestelmän kautta.

https://pyroll.com/packaging/suomen-ensimmainen-kartonkinen-jogurttipikari-kehit ettiin-ennatysajassa/

• Perinteinen jugurttipurkki on polystyreeniä ja kansi on alumiinia.

https://www.valio.f/yritys/artikkelit/valion-pakkausten-kierrattaminen/

(40)

Teeman keskeiset lähteet

• Suomen Uusiomuovi Oy. Kierrätyskelpoisen muovipakkauksen suunnittelu - tilaa opas itsellesi http://www.uusiomuovi.f/fn/yritykselle/kierratyskelpoinen_muovipakkaus/

• Puentes Gruezo, Maribel (2019) Design Factors Affecting Post-Consumer Plastic Packaging Recyclability: A Review. https://www.theseus.f/handle/10024/172512

• Kierrätyspullo.Palpa.

http://palpa.f/static/studio/pub/Materiaalipankki/Juomateollisuus/Suunnitteluohj e_KMP_2019_06.pdf

• PlasticsEurope:n julkaisemat elinkaarimateriaalit:

https://www.plasticseurope.org/en/resources/videos/61-full-life-cycle-thinking (video); https://www.plasticseurope.org/en/focus-areas/life-cycle-thinking

(41)

Ehdotus oppimistehtäväksi

• Vaihtoehto 1/Esitelmä

Tässä materiaalissa on runsaasti lähdemateriaalia.

Opiskelija tutustuu itsenäisesti

lähdemateriaaliin, valmistelee ja esittää suullisen esitelmän valitsemastaan ja opettajan hyväksymästä aiheesta. Myös muita tietolähteitä tulee etsiä ja käyttää apuna.

• Vaihtoehto 2/Essee

Tässä materiaalissa on runsaasti lähdemateriaalia.

Opiskelija tutustuu itsenäisesti

lähdemateriaaliin ja kirjoittaa esseen valitsemastaan ja opettajan

hyväksymästä aiheesta. Myös muita tietolähteitä tulee etsiä ja käyttää apuna.