R&W blogi

Muovien maailma muutoksessa

Muovien maailma on muuttumassa, sillä perinteisesti muovien valmistus on perustunut öljynjalostuksen sivuvirtoihin. Asiantuntijamme Mikko Koivuniemi, muoviliiketoiminnan ja teknologian kehityspäällikkö, jakaa näkemyksensä siitä, miten me Fortumilla näemme muovin kierrätyksen tulevaisuuden.

Työntekijöitä muovijalostamolla

Petrokemianteollisuudesta on muodostunut vuosien mittaan yksi merkittävimmistä globaaleista liiketoiminta-aloista. Öljyvaltiot hallitsevat polttonestemarkkinoita ja energian tuotantoa luonnollisten kaasuvarantojensa kautta. On rakennettu huolella viritetty petrokemianteollisuuden kone, jossa kaikki jalostamotuotteet käytetään hyödyksi. Pieni osa öljynjalostukseen päätyvästä raakaöljystä hyödynnetään muovien raaka-aineena. Etenkin eurooppalainen muovien tuotanto nojaa vahvasti naftaan, josta tuotetaan pääasiassa eteeniä ja propeenia, jotka ovat muovien tärkeimpiä raaka-aineita.

Mutta kone yskii. Kasvavan ympäristötietoisuuden myötä fossiilisten raaka-aineiden kysyntä pienenee ja liikennekin sähköistyy. Liikenteen polttonesteiden kysynnän arvioidaan putoavan kolmanneksella vuoden 2027 ennustetusta huipusta vuoteen 2050 mennessä. Tämä aiheuttaa jalostamoille merkittävän optimointiongelman, koska raakaöljyn tislauksessa syntyy aina tiettyjä jakeita, jotka on saatava hyötykäyttöön. Alla näkyvässä kuvassa on tyypillinen raakaöljyn tuotantojakauma, jossa noin 80 % tuotannosta on bensiiniä, dieseliä ja lentopolttoaineita. Muoveihin ja muuhun kemianteollisuuteen päätyy alle 10 %. Tuotantoa ei kuitenkaan voi kovin paljoa säätää siten, että polttonesteitä merkittävästi vähennettäisiin ja kemian lähtöaineiden osuutta kasvatettaisiin.

 

Raakaöljystä valmistettavat tuotteeet

Lähde: U.S. Energy information Administration, Petroleum Supply Monthly, February 2021, preliminary data 

Lisäksi hallitukset pyrkivät rajoittamaan päästöjä entistä tiukemmin ympäristötavoitteita tukeakseen. Bloomberg on arvioinut tutkimuksessaan, että muoviteollisuuden hiilestä irtautuminen tulee vaatimaan toimialalta vuoteen 2050 mennessä 759 miljardin dollarin investoinnit – normaalien kapasiteetti-investointien lisäksi. Vaikka luku on suuri, se on kuitenkin vain yksi prosentti siitä, mitä globaalin energiateollisuuden hiilineutraaliksi saattaminen maksaa.

Vaihtoehtoisia keinoja muovin tuotantoon?

Muovien hiilineutraalius on monitahoinen ja pääomaintensiivinen haaste. Euroopassa muovien tuotannossa tarvittava vaihtoehtoinen nafta voidaan saada joko kemiallisesta kierrätyksestä tai biopohjaisesta tuotannosta. Jälkimmäisen haasteena on saatavuus: määrät ovat hyvin rajallisia, jos halutaan välttää merkittäviä haittoja luonnon monimuotoisuudelle.

Kemiallisen kierrätyksen ongelmana toistaiseksi on ollut heikko saanto ja energiaintensiivisyys. Lisäksi nykytekniikat ovat hyvin tarkkoja syöttömateriaalien suhteen.Pilotit on saatu toimimaan lähinnä puhtailla polyolefiinijakeilla, joiden kierrätys toisaalta onnistuu hyvin myös mekaanisesti.

Mekaaninen kierrätys on tällä hetkellä luonnonvarojen kannalta paras toimintamalli, koska materiaalitase suhteessa energian kulutukseen on kohtalainen. Haittapuolena on se, että mekaanisesti kierrätetyn muovin laatu on aina heikompi kuin ensiömuovin, ja käyttö esimerkiksi elintarvikepakkauksiin on toistaiseksi kiellettyä, poislukien PET-muovit.

Sekä kemialliset että mekaaniset kierrätystekniikat vaativat materiaalin erilliskeräyksen, mikä on haastavaa, jos haluamme saavuttaa yli 50 % kierrätystavoitteet. Kuluttajille kierrättäminen on täysin vapaaehtoista, ja materiaaleja jää aina sekajätteeseen. Useassa Euroopan maassa, myös Suomessa, orgaanisen jätteen kaatopaikalle sijoittaminen on kiellettyä. Siten ainoa jätteen käsittelymenetelmä on polttaminen energiaksi.

Uutta teknologiaa ja yhteistyötä tarvitaan

Lupaavin vaihtoehto muoviteollisuuden lähtöaineiden hankkimiseksi onkin jätteenpolttolaitoksista talteen otetun hiilen kierrättäminen. Tämän reitin kehittäminen vaatii vielä aikaa ja merkittävästi uusiutuvaa energiaa. Hiilidioksidipäästöjen konvertointi materiaaleiksi on kuitenkin ainoa tapa yhdistää tehokas jätehuolto, materiaalitehokkuus sekä riittävät volyymit. Alla olevassa on kuvattu visio muoviteollisuuden tulevaisuudesta.

Muovinkierrätyksen vaihtoehtoiset reitit tulevaisuudessa

Vaihtoehtoisten lähtöaineiden lisäksi muoviteollisuudessa tarvitaan myös teknologinen muutos. Tästä tärkein esimerkki lienee krakkereiden sähköistys ja siirtymä fossiilisten polttoaineiden käytöstä uusiutuvaan sähköön.

Joka tapauksessa muovien tarve kasvaa edelleen, ja monissa sovelluksissa muovi on kokonaisuutena paras vaihtoehto, kun arvioidaan käytön aikaista ympäristökuormitusta sekä keveyttä suhteessa ominaisuuksiin.

Yhtä ainoaa ratkaisua ei ole. Työkalupakkiin pitää saada monipuolisuutta, yhteistyötä sekä uutta teknologiaa. Sääntely ei voi jäädä kehityksen jälkeen tai varsinkaan jarruttamaan sitä, kuten nyt on tapahtunut hiilen sidonnan suhteen; talteenotto ja varastointi tunnistetaan, mutta hiilen kierrätykseen liittyvä lainsäädäntö on pahasti kesken. Tässä keskeisessä asemassa eivät suinkaan ole vuodet, joiden ajan hiilidioksidi on sitoutunut, vaan ennen kaikkea se, korvaammeko fossiilisia materiaaleja esimerkiksi pakkauksissa.

Perinteisesti muovien valmistus on perustunut öljynjalostuksen sivuvirtoihin, joita on ollut tarjolla suuria määriä edulliseen hintaan. Kustannuksissa ei ole juurikaan huomioitu hiilidioksidipäästöjä. Kun etenemme kohti vaihtoehtoisia materiaaleja, näiden kustannukset tulevat nostamaan raaka-aineiden kustannustasoa pysyvästi. Tämä pitää hyväksyä teollisuuden ja kaupan aloilla sekä lopulta kuluttajien keskuudessa. Lisäksi hiilidioksidipäästöjen hinnan on oltava tasolla, joka todella ohjaa kehitystä kohti vaihtoehtoisia, uusia ratkaisuja.

 

Muovin kierrätys Fortumilla

Fortum kierrättää kuluttajamuovipakkauksia mekaanisesti Riihimäen muovijalostamolla ja valmistaa muovipakkauksista Fortum Circo®-kierrätysmuovia, joka on ympäristöystävällinen ja vastuullinen valinta muoviteollisuuden raaka-aineeksi. Lisäksi pilotoimme Riihimäen jätteenpolttolaitoksella jätteenpolttolaitoksesta vapautuvan hiilidioksidin talteen ottoa, ja tavoitteemme on käyttää sitä raaka-aineena uusien korkealaatuisten materiaalien, kuten muovin, valmistuksessa.

 

Mikko Koivuniemi

Mikko Koivuniemi

Business & Technology Development Manager, muoviliiketoiminta, Fortum Recycling & Waste
mikko [piste] koivuniemi [ät] fortum [piste] com