Muovi on kiistelty materiaali, jonka käyttöaste nousee jatkuvasti, vaikka samaan aikaan siitä halutaan päästä eroon. Toistaiseksi muovin käytölle ei näy loppua, mutta uusia materiaalivaihtoehtoja kehitetään jatkuvasti. Miltä muovin tulevaisuus siis näyttää?
Muovin ominaisuudet esimerkiksi pakkausmateriaalina, niin elintarvikkeissa kuin muissakin tuotteissa, ovat verrattomat – se on monipuolinen, kestävä ja helposti valmistettava materiaali. Muovin tuotanto on 2000-luvun aikana kasvanut vuosittain, eikä loppua ole näkyvissä.
Muovi on korkeasta käyttöasteestaan huolimatta kuitenkin myös ongelmallinen materiaali. Täysin uusi muovi, toiselta nimeltään ensiömuovi, valmistetaan fossiilisista raaka-aineista kuten öljystä. Lisäksi ensiömuovilla on korkea hiilijalanjälki, ja sen käyttö jättää jälkeensä mikromuoveja, jotka tutkimusten mukaan päätyvät niin luontoon kuin ihmisten elimistöön. Ensiömuovin tuotanto on siis uhka ympäristön hyvinvoinnille ja rajallisille resursseille.
Ensiömuovia käytetään siitä huolimatta edelleen paljon – Euroopassa lähes 40 % uudesta muovista päätyy pakkausmateriaaliksi, ja viidesosa rakennusmateriaaliksi. Talousjärjestö OECD:n mukaan muovin käyttö tulee talous- ja väestönkasvun myötä jopa kolminkertaistumaan. Muovista luopuminen ei toisin sanoen näytä todennäköiseltä. Ratkaisua maailman kasvavaan muoviongelmaan täytyy siis etsiä muualta, esimerkiksi kehittämällä sellaisia muovimateriaaleja ja valmistusmenetelmiä, jotka eivät ole riippuvaisia öljyn käytöstä. Kestävien ratkaisujen ja uusien muovimateriaalien kehittäminen vaatii vuosien tutkimus- ja kehitystyötä, jota Fortum Recycling & Waste on tehnyt kierrätysmuovien osalta jo pitkään.
Miten kestävämpää muovia valmistetaan?
Yleisin tapa tuottaa kestävämpiä muoveja on mekaaninen kierrätys, jonka avulla kerran tuotettu muovi pysyy kierrossa mahdollisimman pitkään. Mekaanisen kierrätyksen haasteena on kuitenkin hitaasti nouseva kierrätysaste – muovia ei siis kierrätetä tarpeeksi, jotta siitä voitaisiin tehdä riittävästi kierrätysmuovimateriaalia teollisuuden nopeasti kasvaviin tarpeisiin. Kaikkia muovilajeja ei myöskään pystytä kierrättämään mekaanisesti, joten mekaaninen kierrätys yksinään ei riitä ratkaisemaan muovintuotannon ja -kierrätyksen haasteita.
Toinen vaihtoehto on biopohjainen muovi. Se on teoriassa uusiutuva materiaali, koska sen raaka-aineena käytettävää puuta, tai muita eloperäisiä materiaalilähteitä, on mahdollista kasvattaa lisää. Biopohjaisten muovien raaka-aineen saatavuus voi kuitenkin olla haastavaa, sillä metsille on akuutti tarve toimia hiilinieluina, ja uuden metsän kasvattaminen on hidasta.
Kaikki muovit eivät sovellu elintarvikkeisiin
Kumpikaan näistä vaihtoehtoisista muovimateriaaleista ei myöskään ole pystynyt riittävästi haastamaan ensiömuovin hallitsevaa asemaa elintarvikepakkauksissa. Euroopan komissio on hyväksynyt vain kaksi kierrätystekniikkaa, joita saa käyttää elintarvikepakkauksissa: näitä ovat kuluttajilta kerätyn PET-muovin mekaaninen kierrätys sekä suljettu ja valvottu kierto.
Elintarvikkeissa käytettävä kierrätysmuovi tulee myös kerätä erillään muista muoveista, mikä on paitsi hidasta ja työlästä, myös kallista. Elintarvikemuoville asetetut tiukat kriteerit siis tarkoittavat, että kerätyn muovijakeen täytyy olla tasalaatuista, mutta käytännössä näin ei ole. Kestävän muovimateriaalin valmistukseen tarvitaan siis raaka-aine, jonka alkuperä ja valmistusprosessi eivät kuormita ympäristöä. Tästä päästäänkin kolmanteen vaihtoehtoon, eli hiilidioksidipohjaiseen muoviin.
Hiilidioksidi muovin raaka-aineena
Hiilidioksidilla on maine ilmastoa ja ympäristöä kuormittavana yhdisteenä, josta täytyy päästä mahdollisimman tehokkaasti eroon. Liiallisten hiilidioksidipäästöjen haitallisuus on tosiasia, mutta hiilidioksidilla on myös oma roolinsa luonnon kierrossa, kuten kasvien yhteyttämisessä. Sitä voidaan myös käyttää useissa eri teollisuuden prosesseissa, kuten juomien hiilihapotuksessa, elintarvikkeiden jäähdytyksessä ja suojakaasupakkauksissa. Lisäksi hiilidioksidi on keino päästä irti fossiilisista polttoaineista, sillä sitä voidaan käyttää uusien raaka-aineiden valmistuksessa.
Fortum Recycling & Wasten pari vuotta sitten lanseeraama Carbon2x-hanke pyrkii ottamaan talteen jätteenpoltosta syntyvät hiilidioksidipäästöt ja muuttamaan ne uusiksi raaka-aineiksi, kuten hiilidioksidipohjaiseksi muoviksi. Tämä tapahtuu yhdistämällä talteen otettuun hiilidioksidiin päästöttömällä sähköllä tuotettua vetyä – näin voidaan valmistaa erilaisia kemikaaleja kuten esimerkiksi metanolia tai metaania. Näitä puolestaan voidaan käyttää teollisuuden eri tarpeisiin, tai vaihtoehtoisesti muovin valmistamiseen, missä Fortum Recycling & Waste tavoittelee kaupallista liiketoimintaa ennen vuosikymmenen loppua.
– Tällä hetkellä valmistelemme hankkeen toisen vaiheen käynnistämistä, jossa testaamme käytännössä muovin valmistusprosessia aina hiilidioksidin talteenotosta lopputuotteisiin saakka. Tavoitteenamme on valmistaa hiilidioksidipohjaista muovimateriaalia, joka on niin laadukasta, että se kelpaa tarkkoja laatuvaatimuksia noudattaviin sovelluksiin, kuten elintarvike- ja kosmetiikkapakkauksiin sekä leluihin, Fortum Recycling & Wasten Carbon2x-hankejohtaja Tony Rehn kertoo.
Hiilen kierto voidaan sulkea muovin avulla
Eri käyttötarkoituksiin soveltuva hiilidioksidipohjainen muovi vähentäisi selvästi tuotannon hiilijalanjälkeä. Lisäksi se on alansa ensimmäinen hiilentalteenottoratkaisu, joka ei pelkästään varastoi hiilidioksidin sisältämää hiiltä vaan käyttää sen myös uudelleen. Hiilidioksidipohjainen muovi on mahdollista myös kierrättää käytön jälkeen joko mekaanisesti tai polttoprosessin ja hiilidioksidin talteenoton kautta takaisin tuotteiksi. Näin hiili pysyy jatkuvasti kierrossa.
Kuinka nopeasti hiilidioksidipohjaista muovia sitten voidaan odottaa markkinoille? Carbon2x-pilotin alustavan aikataulun mukaan ensimmäiset näytteet uudesta muovista saadaan jo tämän vuoden aikana. Laajempi kaupallinen tuotanto Fortumin Riihimäen laitoksella alkaa mahdollisesti tämän vuosikymmenen lopulla. Toki potentiaalia konseptilla on laajemminkin – pelkästään Euroopassa on 500 jätteenpolttolaitosta, joissa vastaavanlainen järjestelmä voisi auttaa vähentämään muovin tuotantoa fossiilisista raaka-aineista. Laajempaan hiilidioksidipohjaisen muovin tuotantoon on vielä matkaa, mutta lähtölaukaus on jo annettu.