Työ- ja elinkeinoministeriön julkaisuja Yritykset 2019:64 Muovijätteen kemialliset hyödyntämisratkaisut ja -markkinat kiertotaloudessa - PDF Ilmainen lataus\nTyö- ja elinkeinoministeriön julkaisuja Yritykset 2019:64 Muovijätteen kemialliset hyödyntämisratkaisut ja -markkinat kiertotaloudessa\nDownload "Työ- ja elinkeinoministeriön julkaisuja Yritykset 2019:64 Muovijätteen kemialliset hyödyntämisratkaisut ja -markkinat kiertotaloudessa"\n1 Työ- ja elinkeinoministeriön julkaisuja Yritykset 2019:64 Muovijätteen kemialliset hyödyntämisratkaisut ja -markkinat kiertotaloudessa\n2 Työ- ja elinkeinoministeriön julkaisuja 2019:64 Muovijätteen kemialliset hyödyntämisratkaisut ja -markkinat kiertotaloudessa Työ- ja elinkeinoministeriö, Helsinki 2019\n3 Työ- ja elinkeinoministeriö ISBN PDF: Taitto: Valtioneuvoston hallintoyksikkö, Julkaisutuotanto Helsinki 2019\n4 Kuvailulehti Julkaisija Työ- ja elinkeinoministeriö Tekijät Julkaisun nimi Julkaisusarjan nimi ja numero Diaari/ hankenumero Solveig Roschier, Jenni Mikkola, Ulla Värre, Mari Saario, Gaia Consulting Oy Muovijätteen kemialliset hyödyntämisratkaisut ja -markkinat kiertotaloudessa Työ- ja elinkeinoministeriön julkaisuja 2019:64 VN/9907/2019 Teema Yritykset ISBN PDF ISSN PDF URN-osoite Sivumäärä 111 Kieli suomi Asiasanat muovi, kemiallinen kierrätys, termokemialliset prosessit, pyrolyysi, kaasutus, kiertotalous Tiivistelmä Selvityksessä arvioidaan muovijätteen kemiallisen kierrätyksen potentiaalia Suomessa kirjallisuuskatsauksen ja haastattelujen pohjalta. Haasteiksi muovin kemiallisen kierrätyksen markkinoiden syntymiseksi Suomeen nousivat: 1) Kemiallisen kierrätyksen markkinat ovat kansainvälisiä ja suomalaisten ratkaisujen on oltava osa eurooppalaisia arvoketjuja. Tutkimus, kehitys ja demonstrointi kotimaassa nostaa olennaisen osaamisen riittävälle tasolle kansainvälisiin arvoketjuihin pääsemiseksi. 2) Markkinan luomiseksi tarvitaan standardi edistämään kemiallisesti kierrätetyn muovin markkinoimista lopputuotteiden raaka-aineena. 3) Lainsäädäntö ja sen yhtenäistäminen Euroopassa on tärkeää markkinoiden syntymiseksi. Tarvitaan joustava muovijätteen ja välituotteen liikkuvuus, tehokas paikallinen keräys ja lajittelu, sekä riittävä muovijätteen saatavuus. Suomen potentiaalisia kilpailutekijöitä ovat: 1) erilliskeräysosaamisen tuotteistaminen green deal-pohjaiseksi palveluksi; 2) muovijätteen lajitteluun liittyvät teknologiat; 3) kemiallisen prosessoinnin teknologiat; 4) puhtauden, hygienian ja turvallisuuden analytiikka ja diagnostiikka; 5) infrastruktuuri (esim. öljynjalostamoja, krakkeri) välituotteen prosessoimiseksi muoviteollisuuden raaka-aineeksi; ja 6) mahdollisuus markkinoiden luontiin kierrätysmuovin massatasejärjestelmää kokeilemalla. TEM:n yhteyshenkilö: Mika Honkanen, mika.honkanen(at)tem.fi, puh Kustantaja Julkaisun jakaja/myynti Työ- ja elinkeinoministeriö Sähköinen versio: julkaisut.valtioneuvosto.fi Julkaisumyynti: vnjulkaisumyynti.fi\n5 Presentationsblad Utgivare Arbets- och näringsministeriet Författare Publikationens titel Publikationsseriens namn och nummer Diarie-/ projektnummer Solveig Roschier, Jenni Mikkola, Ulla Värre, Mari Saario, Gaia Consulting Ltd Metoder och marknad för kemisk återvinning av plastavfall i en cirkulär ekonomi Arbets- och näringsministeriets publikationer 2019:64 VN/9907/2019 Tema Företag ISBN PDF ISSN PDF URN-adress Sidantal 111 Språk finska Nyckelord plast, kemisk återvinning, termokemiska processer, pyrolys, förgasning, cirkulär ekonomi Referat I utredningen bedöms potentialen att återvinna plastavfall på kemisk väg i Finland. Bedömningen baserar sig på en litteraturöversikt och intervjuer. Uppkomsten av en marknad för kemisk återvinning av plast i Finland är förenad med följande utmaningar: 1) Marknaden för kemisk återvinning är internationell och de finländska lösningarna bör ingå i europeiska värdekedjor. Forskning, utveckling och demonstration i hemlandet höjer den relevanta kompetensen till en tillräcklig nivå för att det ska vara möjligt att komma med i internationella värdekedjor. 2) För att skapa en marknad behövs det en standard som kan underlätta marknadsföringen av kemiskt återvunnen plast som råvara för slutprodukter. 3) Lagstiftningen och arbetet för att förenhetliga den i Europa är viktigt för att det ska uppstå en marknad. Det behövs flexibel rörlighet för plastavfall och mellanprodukter, effektiv lokal insamling och sortering samt tillräcklig tillgång till plastavfall. Möjliga konkurrensfaktorer för Finland: 1) produktifiering av kunnandet inom separat insamling i form av en Green Deal-baserad tjänst, 2) tekniker för sortering av plastavfall, 3) tekniker för kemisk bearbetning, 4) analys och diagnostik när det gäller renhet, hygien och säkerhet, 5) infrastruktur (t.ex. oljeraffinaderier, krackning) för bearbetning av mellanprodukter till råvara för plastindustrin, och 6) möjligheter att skapa en marknad genom att testa ett materialbalanssystem för återvunnen plast. Kontaktperson vid arbets- och näringsministeriet: Mika Honkanen, mika.honkanen(at)tem.fi, tfn Förläggare Distribution/ beställningar Arbets- och näringsministeriet Elektronisk version: julkaisut.valtioneuvosto.fi Beställningar: vnjulkaisumyynti.fi\n6 Description sheet Published by Ministry of Economic Affairs and Employment Authors Title of publication Series and publication number Solveig Roschier, Jenni Mikkola, Ulla Värre, Mari Saario, Gaia Consulting AB Chemical recovery solutions and the market for plastic waste in the circular economy Publications of the Ministry of Economic Affairs and Employment 2019:64 Register number VN/9907/2019 Subject Enterprises ISBN PDF ISSN (PDF) Website address (URN) Pages 111 Language Finnish Keywords plastic, chemical recycling, thermochemical processing, pyrolysis, gasification, circular economy Abstract The study assesses the potential for chemical recycling of plastic waste in Finland based on a literature review and interviews. The study identified the following challenges for creating a market for the chemical recycling of plastics in Finland: 1) The chemical recycling market is international and Finnish solutions must be part of European value chains. Research, development and demonstration in Finland will bring the necessary competences up to the level needed to access international value chains. 2) In order to create a market, there must be a standard for promoting the marketing of chemically recycled plastic as a raw material for end products. 3) Legislation and the harmonisation thereof at the European level are important for the creation of a marker. A successful market requires flexible mobility of plastic waste and intermediate products, efficient local collection and sorting and sufficient availability of plastic waste. Potential competitive advantages for Finland include: 1) productisation of separate collection expertise as a green deal-based service; 2) technologies related to the sorting of plastic waste; 3) chemical processing technologies; 4) analysis and diagnostics of purity, hygiene and safety; 5) infrastructure (e.g. oil refineries, crackers) for processing intermediate products into raw materials for the plastics industry; and 6) the possibility to create a market by testing a mass balance system for recycled plastic. Contact person at the Ministry of Economic Affairs and Employment: Mika Honkanen, mika.honkanen(at)tem.fi, tel Publisher Distributed by/ publication sales Ministry of Economic Affairs and Employment Electronic version: julkaisut.valtioneuvosto.fi Publication sales: vnjulkaisumyynti.fi\n8 Sisältö Tiivistelmä... 9 Sammanfattning Abstract Johdanto Muovien käytön tilanne Selvityksen tavoite ja toteutus Muovin kemiallinen kierrätys Kemiallinen kierrätys uutena vaihtoehtona Kemiallisen kierrätyksen menetelmät Kemiallisen kierrätyksen menetelmien kestävyysnäkökulmia Muovijäte-ennusteet ja potentiaali kemialliselle kierrätykselle Muovin kemiallisen kierrätyksen toimijoita Suomessa Muovin kemiallisen kierrätyksen esimerkkejä maailmalla Haastattelujen yhteenveto Muovin kemiallisen kierrätyksen liiketoiminnan kannattavuuden edellytyksiä Materiaalivirtatarpeet muovin kemiallisen kierrätyksen liiketoiminnalle Suomalaisten toimijoiden osaaminen ja vahvuudet Liiketoiminnan kannalta olennaiset kestävyysnäkökulmat Sääntely-ympäristö mahdollistajana Johtopäätökset Muovin kemiallisen kierrätyksen potentiaali ja reunaehdot Kemiallisen kierrätyksen soveltuvuus ja vaikutukset Suomessa Johtopäätösten peilaus muovitiekartan toimenpiteisiin Yhteenveto johtopäätöksistä... 63\n9 5 Haastattelujen analyysiin perustuvia ehdotuksia jatkotoimenpiteiksi Liite 1 Kierrätyksen sääntely-ympäristö Liite 2 Muovijätteen kierrätys Suomessa Liite 3 Haastattelujen tuloksia Liite 4 Haastatellut henkilöt ja ohjausryhmä Liite 5 Haastattelukysymykset\n10 MUOVIJÄTTEEN KEMIALLISET HYÖDYNTÄMISRATKAISUT JA -MARKKINAT KIERTOTALOUDESSA TIIVISTELMÄ Muovi on talouden yleinen materiaali, jota käytetään keveytensä, kestävyytensä ja reagoimattomuutensa vuoksi käytännössä kaikilla talouden sektoreilla. Maailman kaikesta muovijätteestä vain noin 16 % kierrätetään ja yli puolet muovituotteista on kertakäyttöisiä. Samanaikaisesti myös muovin kierrättämisestä syntyvä potentiaalisesti merkittävä liiketoiminnallinen arvo jää hyödyntämättä. Euroopassa muoviala on seitsemänneksi suurin teollisuuden lisäarvon synnyttäjä. EU:n tavoitteena on nostaa muovin kierrätys 55 %:iin vuoteen 2030 mennessä. Jotta muovin kierrätyksen tuleva tavoitetaso saavutetaan, mekaanisen kierrätyksen rinnalle tarvitaan muovin kemiallista kierrätystä, jonka avulla kierrätystä voidaan laajentaa tällä hetkellä siihen kelpaamattomiin tai vaikeasti kierrätettäviin muoveihin. Tässä työssä arvioidaan muovijätteen kemiallisen kierrätyksen soveltuvuutta ja vaikutuksia Suomessa sekä selvitetään kemiallisen kierrätyksen potentiaalia ja siihen liittyviä reunaehtoja. Selvityksen toteutti Gaia Consulting Oy kesä-marraskuussa Työn tulokset perustuvat julkisista lähteistä saatavilla olevaan kirjallisuuskatsaukseen sekä 25 asiantuntijan haastatteluun sekä Suomessa että kansainvälisesti. Keskeisimmät esteet ja puutteet muovin kemiallisen kierrätyksen markkinoiden syntymiseksi Suomeen ovat: 1) Kemiallisen kierrätyksen arvoketjut ja markkinat ovat kansainvälisiä. Suomen yksin liian pienenä kaupallisen skaalan markkinana on ajateltava lähtökohtaisesti olevan osa eurooppalaista markkinaa. Tutkimus- ja kehitystyö sekä demonstrointi kotimaassa mahdollistaisi olennaisen osaamisen nostamisen riittävälle tasolle kansainvälisiin arvoketjuihin pääsemiseksi. 2) Markkinan luomiseksi tarvitaan standardi/järjestelmä, joka edesauttaa kemiallisen kierrätyksen menetelmin kierrätetyn muovin markkinoimista lopputuotteiden raaka-aineena. Esimerkiksi yritysten standardiksi ajama massatasejärjestelmä on tällainen. 3) lainsäädännöllä ja sen yhtenäistämisellä Euroopan tasolla on tärkeä rooli markkinoiden 9\n11 TYÖ- JA ELINKEINOMINISTERIÖN JULKAISUJA 2019:64 syntymisen edesauttajana. Parhaimmillaan säädökset edesauttavat paikallisesti toimivia yrityksiä pääsemään mukaan eurooppalaisiin arvoketjuihin tarvitaan helppo muovijätteen ja välituotteen liikkuvuus, tehokas paikallinen keräys ja lajittelu, sekä riittävä paikallinen muovijätteen saatavuus. Suomen potentiaaliset kilpailulliset vientikärjet arvoketjun varrella ovat: 1) erilliskeräysosaamisen tuotteistaminen green deal-pohjaiseksi palvelutuotteeksi; 2) muovijätteen lajitteluun (karakterisointiin) liittyvät teknologiat; 3) kemiallisen prosessoinnin teknologiat, erityisesti biotekninen ja pyrolyysi, myös kaasutus, jotka tosin vaativat edelleen kehittämistä soveltuviksi muovijätteen prosessointiin; 4) analytiikka ja diagnostiikka puhtauden, hygienian ja turvallisuuden takaamiseksi prosessin eri vaiheisiin; 5) se, että Suomessa on olemassa olevaa tarvittavaa infrastruktuuria (esim. öljynjalostamoja, krakkeri) välituotteen prosessointiin muoviteollisuuden raaka-aineeksi; ja 6) mahdollisuus kierrätysmuovin markkinoiden luomiseksi Suomeen eturintamassa kokeilemalla kierrätysmuovin massatasejärjestelmän toimeenpanoa vihreän sähkön tavoin. 10\n12 MUOVIJÄTTEEN KEMIALLISET HYÖDYNTÄMISRATKAISUT JA -MARKKINAT KIERTOTALOUDESSA SAMMANFATTNING Plast är ett användbart material på grund av att det är lätt, hållbart och inert och plast används praktiskt taget inom alla ekonomiska sektorer. Endast cirka 16 % av allt plastavfall i världen återvinns och mer än hälften av alla plastprodukter är i engångsbruk. Det betyder också att det potentiella ekonomiska värdet från återvinning av plast förblir outnyttjat. I Europa är plastsektorn den sjunde största källan till mervärde i industrin. EU har som målsättning att öka återvinningen av plast till 55 % till år För att nå den framtida nivån för plaståtervinning krävs det förutom mekanisk återvinning även kemisk återvinning, som kan omfatta plast som för närvarande är omöjlig eller svår att återvinna. Detta arbete utvärderar lämpligheten och effekterna av kemisk återvinning av plastavfall i Finland och undersöker potentialen och ramvillkoren för kemisk återvinning. Studien genomfördes av Gaia Consulting Oy i juni-november Resultaten baserar sig på en litteraturöversikt av offentligt tillgängliga källor och intervjuer med 25 experter både i Finland och internationellt. De viktigaste hindren för uppkomsten av en kemisk återvinningsmarknad för plast i Finland är följande. (1) Värdekedjorna och marknaderna för kemisk återvinning är internationella. Finlands marknadsstorlek är för liten för att vara kommersiellt lukrativ och den bör betraktas som en del av den europeiska marknaden. Satsningar på forskning och utveckling samt demonstrationsverksamhet i hemlandet skulle göra det möjligt att höja kunskapsnivån tillräckligt för att få tillträde till internationella värdekedjor, särskilt när det gäller kemisk återvinning av plast. (2) För att skapa en marknad behövs en standard / system som underlättar marknadsföringen av kemiskt återvunnen plast som råmaterial för slutprodukter. Massbalanssystemet, vars standardisering drivs av företag, är ett exempel på detta. (3) En harmonisering av lagstiftningen på europeisk nivå har en viktig roll att spela när det gäller att bidra 11\n13 TYÖ- JA ELINKEINOMINISTERIÖN JULKAISUJA 2019:64 till uppkomsten av en marknad. I bästa fall hjälper förordningarna lokalt baserade företag att engagera sig i europeiska värdekedjor. Det behövs obehindrad rörlighet för plastavfall och mellanprodukter, och på det lokala planet behövs effektiv insamling och sortering och tillräcklig tillgång till plastavfall. Finlands potentiella exporstyrkor i värdekedjan är: 1) utformningen av en green deal-baserad tjänsteprodukt baserad på kompetens inom separat insamling; 2) teknologier för sortering (karakterisering) av plastavfall; 3) kemiska bearbetningstekniker, särskilt bioteknik och pyrolys inklusive förgasning, förutsatt att de vidareutvecklas för behandling av plastavfall; 4) analys och diagnostik för säkerställande av renhet, hygien och säkerhet i processens olika faser; 5) förekomsten av nödvändig infrastruktur i Finland (t.ex. oljeraffinaderier, kracker) för omvandling av mellanprodukter till råmaterial för plastindustrin; samt 6) möjligheten att vara en föregångare i skapandet av en marknad för återvunnen plast, genom försök att implementera ett massbalanssystem för återvunnen plast i likhet av systemet för grön el. 12\n14 MUOVIJÄTTEEN KEMIALLISET HYÖDYNTÄMISRATKAISUT JA -MARKKINAT KIERTOTALOUDESSA ABSTRACT Plastic is a common material and is used in virtually all sectors of the economy due to its lightness, durability and inertness. Only about 16 % of all plastic waste in the world is recycled and more than half of it is disposable. At the same time, the potentially significant business value from recycling of plastics remains untapped. In Europe, the plastics sector is the seventh largest source of industrial added value. The EU aims to increase plastic recycling to 55 % by In order to reach the future target level of plastic recycling, chemical recycling is needed alongside mechanical recycling to be able to expand recycling to currently unsuitable or difficult-to-recycle plastics. This study evaluates the suitability and effects of chemical recycling of plastic waste in Finland and explores the potential of chemical recycling and the related boundary conditions. The study was carried out by Gaia Consulting Oy in June- November The results of the work are based on a literature review from publicly available sources and interviews with 25 experts both in Finland and internationally. The main obstacles and shortcomings in the emergence of a chemical recycling market for plastics in Finland are: 1) The value chains and markets for chemical recycling are international. Finland s market size, which is too small for commercial scale-up alone, must in principle be considered as part of the European market. Research, development and demonstration in the home country would allow increasing essential capacities to a sufficient level to reach international value chains. (2) In order to create a market, a standard / system is needed to facilitate the marketing of chemically recycled plastic as a raw material for end products. For example, the mass balance system that companies are driving to be a standard is such a system. (3) Legislation and its harmonization at European level has an 13\n15 TYÖ- JA ELINKEINOMINISTERIÖN JULKAISUJA 2019:64 important role to play in contributing to the emergence of markets. At its best, the regulations help locally-based businesses to become involved in European value chains most crucial are easy mobility of plastic waste and the intermediate products, efficient local collection and sorting of waste, and sufficient local availability of plastic waste. Finland s potential competitive edges for exports along the value chain are: 1) productization of separate collection expertise into a green deal-based service product; 2) technologies for sorting (characterizing) plastic waste; 3) chemical processing technologies, in particular biotechnology and pyrolysis, including gasification, however, these require further development to reach suitability for the processing of plastic waste; 4) analytics and diagnostics know-how to ensure cleanliness, hygiene and safety at various stages of the process; 5) the existence in Finland of the necessary infrastructure (e.g. oil refineries, cracker) to process the intermediate products as a raw material for the plastics industry; and 6) the opportunity to create a market for recycled plastics in Finland at the forefront by experimenting with the implementation of a recycled plastic mass balance system similar to which is used for green electricity. 14\n16 MUOVIJÄTTEEN KEMIALLISET HYÖDYNTÄMISRATKAISUT JA -MARKKINAT KIERTOTALOUDESSA 1 Johdanto 1.1 Muovien käytön tilanne Muovi on yleisesti ja perustellusti paljon käytetty materiaali Muovi on talouden yleinen materiaali, jota käytetään keveytensä, kestävyytensä ja reagoimattomuutensa vuoksi käytännössä kaikilla talouden sektoreilla. Pääsääntöisesti fossiilisista raaka-aineista valmistettu muovi on käytössä rakenteissa, pakkauksissa ja erilaisissa kuluttajatuotteissa, sekä kertakäyttöhyödykkeinä että kestokulutushyödykkeissä. Muoveilla on materiaaliratkaisuina monia etuja: se on tasalaatuinen, kemiallista korroosiota kestävä ja kosteutta pitävä kevyt rakenne, jolla voidaan varmistaa esimerkiksi mikrobiologinen tai kemiallinen puhtaus. Tästä seuraa, että muovin harkittu käyttö voi myös edesauttaa esimerkiksi hävikin vähentämisessä ja sillä voidaan lisätä resurssitehokkuutta logistiikassa. Muovin globaali tuotanto onkin kasvanut 20-kertaiseksi 60-luvulta lähtien 1. On jopa jossain määrin harhaanjohtavaakin puhua muovista vain yhtenä materiaalina, koska muoveihin kuuluu sovelluksia pelkistä hiilivetylähtöisistä polymeereistä alkaen esimerkiksi kloorattuihin yhdisteisiin. Muovi voi olla yhtä lailla vaikkapa ohut pinnoite, kalvo, pakkaus, tukirakenne, vaahtomainen eriste, iskunkestävä säiliö, huonekalu, tekstiili, kestokulutushyödyke, kertakäyttöesine tai hoitotarvike. Kierrätyksen kannalta sekä kemiallisella että mekaanisella rakenteella on merkitystä. 1 Ympäristöministeriö, Kysymyksiä ja vastauksia muoveista 15\n17 TYÖ- JA ELINKEINOMINISTERIÖN JULKAISUJA 2019:64 Muoviin liittyvät ympäristöongelmat kasvavat jatkuvasti Samalla, kun muovin käyttö on yleistynyt, olemme tulleet yhä tietoisemmiksi muovin aiheuttamista ympäristöongelmista, jotka liittyvät juuri muovin kestävyyteen materiaalina. Kerran valmistettu muovi ei poistu kierrosta ilman kierrätystä. Poikkeuk sen tähän muodostavat biohajoavat muovit. Roskaksi luontoon tai vesistöön päätyvä muovi korkeintaan rapautuu hitaasti yhä pienemmiksi kappaleiksi. Keveytensä ja pysyvyytensä vuoksi muoviroskat ja mikromuovit kulkeutuvat herkästi tuulen, hulevesien ja jätevesien mukana vesistöihin ja edelleen mereen. Ratkaisuja muovijätteen käsittelyyn tarvitaan nopeasti, koska globaalin muovijätteen määrän voidaan odottaa lähes kaksinkertaistuvan vuoteen 2030 mennessä 2. Huoli muovimassoista valtamerissä, niiden mekaanisesta haitallisuudesta eliöille, sekä edelleen ruokaketjuun ja juomaveteen pääsevistä mikromuoveista kasvaa. Muovien käytön ja erityisesti kertakäyttömuovin käytön kasvaessa, nykyisten ennusteiden mukaan muovituotannon ja muovijätteen polton aiheuttamat yhteenlasketut hiilidioksipäästöt voivat nousta eri arvioiden mukaan jopa %:iin maailman kumuloituvasta hiilidioksidibudjetista vuonna Kiertotalous ja erityisesti siihen liittyvä ajatusmaailma nähdään yhtenä keskeisenä keinona saada materiaaleja, myös muoveja, entistä tehokkaammin hyödynnettyä, sekä rajoittamaan neitseellisten raaka-aineiden tarvetta myös raakaöljypohjaisissa muovimateriaaleissa. Ainakin osa muovin tuotannon ja polton hiilidioksidipäästöistä saataisiin myös leikattua muovin tehokkaammalla kierrätyksellä. Kierrätyksen hyödyt jäävät vielä saavuttamatta Vaikka muovien elinikä materiaalina voi olla satoja vuosia 4 ja ne ovat ominaisuuksiensa ansiosta sinällään hyödynnettävissä uudelleen, muovien kierrätyksen voidaan katsoa olevan vasta alkutekijöissään. Muovien kierrätystä hankaloittaa esimerkiksi muovityyppien suuri määrä ja niiden erilaiset kierrätysominaisuudet, kuluttajamuovien likaisuus sekä joidenkin muovituotteiden sisältämät haitalliset aineet. 5 Maailman kaikesta muovijätteestä, noin 260 miljoonasta tonnista, vain noin 16 % 2 McKinsey & Co (12/2018), How plastics waste recycling could transform the chemical industry 3 Science Daily (4/2019), Plastic s carbon footprint; Ciel (2019), Plastic & Climate: The Hidden Costs of a Plastic Planet 4 CircHubs Yhdyskuntajätteen muovit 5 Ympäristöministeriö, Kysymyksiä ja vastauksia muoveista 16\n18 MUOVIJÄTTEEN KEMIALLISET HYÖDYNTÄMISRATKAISUT JA -MARKKINAT KIERTOTALOUDESSA kierrätetään ja yli puolet muovituotteista on kertakäyttöisiä. Suurin osa muovijätteestä päätyy polttoon (25 %) tai kaatopaikoille (40 %) tai vuotoina luontoon (19 %). Näin samalla menetetään ominaisuuksiltaan uudelleenkäytettävää materiaalia. Samanaikaisesti myös muovin kierrättämisestä syntyvä potentiaalisesti merkittävä liiketoiminnallinen arvo jää hyödyntämättä. Joidenkin arvioiden mukaan 95 % muovisten pakkausmateriaalien arvosta, jopa miljardia euroa, menetetään sen vuoksi, että muovien käyttö rajoittuu yhteen käyttökertaan. 6 Tällä hetkellä koko muovituotannon arvo Euroopassa on noin 350 miljardia euroa ja Suomessa noin 2,4 miljardia euroa. Euroopassa muoviala on seitsemänneksi suurin teollisuuden lisäarvon synnyttäjä. 7 Kierrätyksen ja kiertotalouden tavoitteet muoveille EU:n tavoitteena on nostaa muovin kierrätys 55 %:iin vuoteen 2030 mennessä 8. Tällöin suurin osa muovijätteestä tulisi ohjata prosesseihin, jotka EU-lainsäädäntö lukee kierrätykseksi. Nykyisellään muovinkierrätys tehdään pääasiassa mekaanisin kierrätysmenetelmin, eli muovijäte lajitellaan, puhdistetaan, ja jauhetaan tai murskataan uusiomuovin raaka-aineeksi. Mekaaninen kierrätys sopii kuitenkin vain tietyille tasalaatuisille ja puhtaille muovilaaduille. Jotta muovin kierrätyksen tuleva tavoitetaso saavutetaan, mekaanisen kierrätyksen rinnalle tarvitaan muovin kemiallista kierrätystä, jonka avulla kierrätystä voidaan laajentaa tällä hetkellä siihen kelpaamattomiin tai vaikeasti kierrätettäviin muoveihin. 9 Muovien tuottajilta on toistaiseksi puuttunut kustannusinsentiivejä valmistaa tuotteita uusiomuovista neitseellisen raaka-aineen sijasta. Kuluttajien painostus ja tiukentuva muovijätettä koskeva sääntely ja kierrätystavoitteet voivat kuitenkin nopeastikin vaikuttaa kemian- ja petrokemianteollisuuden toimijoihin. Toisaalta toimijat kokevat painostusta ympäristöystävällisempään tuotantoon siirtymisessä, toisaalta kierrätysmuovin käytössä nähdään myös enenevässä määrin liiketoimintapotentiaalia. Muovi- ja petrokemian teollisuuden muoviraaka-aineen 6 World Economic Forum, Ellen MacArthur Foundation and McKinsey & Company (2016), The New Plastics Economy Rethinking the future of plastics 7 PlasticsEurope, Plastics the Facts Europan kommissio, A European strategy for plastics in a circular economy 9 Uusiouutiset (4/2019), Kierrätystavoitteista jäädään ilman kemiallista kierrätystä 17\n19 TYÖ- JA ELINKEINOMINISTERIÖN JULKAISUJA 2019:64 kierrättämistä voi löyhästi verrata paperiteollisuuden kierrätyspaperin käyttöön raaka-aineena: paperiteollisuus on vuosien varrella lisännyt merkittävästi kierrätysraaka-aineen käyttöä ja samanlaista potentiaalia voidaan nähdä muoviraaka-aineen kierrätyksessä muovi- ja petrokemianteollisuudelle. 10 Myös monet suuret brändinomistajayritykset, kuten Walmart, Danone ja Unilever, ovat sitoutumassa käyttämään enemmän kierrätettyä muovia tuotteissaan ja pakkauksissaan ja myös siten vähentämään hiilidioksidipäästöjään. Tämä tarkoittaisi, että tarve kierrätetylle muoville raaka-ainemarkkinoilla kasvaisi jopa % seuraavan kymmenen vuoden aikana. 11 Arvioiden mukaan vuonna 2030 jopa 50 % muovista voitaisiin kierrättää tai uudelleen käyttää maailmanlaajuisesti. Tällainen kierrätysvolyymin kasvu voisi tarkoittaa esimerkiksi petrokemian teollisuudelle ja muoviteollisuudelle jopa useiden kymmenien miljardien dollarien tuottomahdollisuuksia, riippuen raakaöljyn hinnan kehityksestä. Tämä käytännössä tarkoittaisi sekä nykyisen mekaanisen kierrätyksen merkittävää kasvua että uusien kemiallisten kierrätysmenetelmien käyttöönottoa teollisessa laajuudessa. 12 Jotta muovin kemiallinen kierrätys kasvaisi uudeksi teollisen mittakaavan sektoriksi, on saavutettava tasapaino taloudellisen kannattavuuden, lainsäädännön noudattamisen ja ympäristövaikutusten välillä Selvityksen tavoite ja toteutus Tässä työssä arvioidaan muovijätteen kemiallisen kierrätyksen soveltuvuutta ja vaikutuksia Suomessa sekä selvitetään kemiallisen kierrätyksen potentiaalia ja siihen liittyviä reunaehtoja. 10 McKinsey & Co (12/2018), How plastics waste recycling could transform the chemical industry 11 Closed Loop Partners (2019), Accelerating circular supply chain for plastics. A landscape of transformational technologies that stop plastic waste, keep materials in play and grow markets 12 McKinsey & Co (12/2018), How plastics waste recycling could transform the chemical industry 13 Euractive (2019) Chemical recycling of plastic: waste no more 18\n20 MUOVIJÄTTEEN KEMIALLISET HYÖDYNTÄMISRATKAISUT JA -MARKKINAT KIERTOTALOUDESSA Selvityksessä vastataan seuraaviin kysymyksiin: Mitä esteitä ja puutteita on toimivien muovien kemiallisen kierrätyksen markkinoiden syntymiseksi Suomessa? Mitkä voivat olla Suomen kilpailulliset vientikärjet (tuotteet ja teknologiat) kansainvälisillä markkinoilla kierrätysmuovin kemiallisen kierrätyksen ratkaisuissa? Työn taustalla on 2018 julkaistu Suomen Muovitiekartta 14, jossa peräänkuulutetaan talteen otetun muovin monipuolisten kierrätysratkaisujen käyttöönottoa. Yhtenä muovin kierrätyksenä vaihtoehtona Muovitiekartassa tunnistettiin muovin kemiallisen kierrätyksen tuomat mahdollisuudet. Työn tuloksena tuotetaan tietoa, joka tukee työ- ja elinkeinoministeriötä määrittämään tarvittavat toimenpiteet muovin kemiallisen kierrätyksen markkinoiden ja kysynnän syntymisen edistämiseksi. Selvityksen toteutti Gaia Consulting Oy kesä-marraskuussa Työ koostui kirjallisuuden taustaselvityksestä sekä toimijakentän haastatteluista. Kirjallisuuskatsauksen aineisto on koottu selvityksen liitteenä olevaan lähdeluetteloon. Työssä haastateltiin yhteensä 26 asiantuntijaa. Haastatelluissa oli muovituotteiden valmistajia ja uusiomuovia käyttäviä tahoja, kierrätyksen toimijatahoja, polymeerien valmistukseen, käyttöön ja tutkimukseen liittyviä tahoja, sekä relevantteja kemian- ja prosessointiteknologioiden toimijoita. Mukana oli yrityksiä, tutkimusorganisaatioita sekä etujärjestöjen edustajia. Neljä haastatelluista oli kansainvälisiä asiantuntijoita, muut suomalaisia. Lista haastatelluista sekä haastattelukysymykset ovat tämän selvityksen liitteenä. Haastattelutuloksia ja selvityksen johtopäätöksiä kommentoitiin ja validoitiin selvityksen ohjausryhmän kanssa digitaalisella Howspace-keskustelualustalla sekä kahdessa ohjausryhmän kokouksessa. Rakenteeltaan raportti jakautuu seuraavasti: Luvussa 2 kuvataan muovin kemiallisen kierrätyksen menetelmiä ja niihin liittyviä kestävyysnäkökulmia sekä Suomen muovijätteen volyymeihin perustuvaa potentiaalia kemialliselle kierrätykselle. Lisäksi luvun lopussa kuvataan kemiallisen kierrätyksen kotimaisia toimijoita ja kansainvälisiä esimerkkejä. Luku perustuu lähinnä kirjallisuuskatsaukseen. Joitakin tietoja on täydennetty haastattelujen perusteella. Luvussa 3 tiivistetään 14 Vähennä ja vältä, kierrätä ja korvaa, Muovitiekartta Suomelle 19\n21 TYÖ- JA ELINKEINOMINISTERIÖN JULKAISUJA 2019:64 haastatteluihin perustuva analyysi taulukoihin muovin kemiallisen kierrätyksen liiketoiminnan edellytyksistä, materiaalivirtatarpeista, suomalaisten toimijoiden osaamisesta, kestävyysnäkökulmista ja säätely-ympäristöstä liiketoiminnan mahdollistajana. Kokonaisuudessaan haastattelujen analyysi on luettavissa liitteessä 3. Luku 4 kokoaa yhteen selvityksen johtopäätökset keskittyen erityisesti muovin kemiallisen kierrätyksen potentiaaliin, soveltuvuuteen ja vaikutuksiin Suomessa. Johtopäätöksiä peilataan myös muovitiekartan toimenpiteisiin. Luvussa 5 esitetään haastattelujen analyysiin pohjautuvia ehdotuksia jatkotoimenpiteistä, joilla voidaan edesauttaa suomalaisten muovin kemiallisen kierrätyksen toimijoiden pääsyä kansainvälisiin arvoketjuihin ja markkinoille. Liitteeseen 1 on kerätty lähinnä kirjallisuuskatsaukseen perustuvaa tietoa muovin kierrätyksen sääntely-ympäristöstä. Liitteessä 2 kuvataan Suomen muovin kierrätyksen volyymeja, kierrätysastetta, arvoketjua ja muovijätteen omistajuutta perustuen lähinnä kirjallisuus- ja tilastokatsaukseen. Liite 3 raportoi selvityksessä tehtyjen haastattelujen tulokset. Lisäksi liitteestä 4 löytyvät haastatellut henkilöt ja organisaatiot ja liitteestä 5 haastattelukysymykset. Vaikka työssä toimeksiannon mukaisesti katsotaan Suomen tilannetta, ovat muovin kemiallisen kierrätyksen markkinat ja arvoverkot voimakkaasti globaaleja. Siten työn edetessä oli tarpeen sisällyttää työhön ajateltua enemmän eurooppalaista näkökulmaa. 20\n22 MUOVIJÄTTEEN KEMIALLISET HYÖDYNTÄMISRATKAISUT JA -MARKKINAT KIERTOTALOUDESSA 2 Muovin kemiallinen kierrätys 2.1 Kemiallinen kierrätys uutena vaihtoehtona Muovin kemiallinen kierrätys tai raaka-ainekierrätys (feedstock recycling), on kehitteillä oleva tapa kierrättää muovia mekaanisen kierrätyksen rinnalla. Kun muovituotteet liikkuvat eteenpäin talouden ketjussa, niitä usein sekoitetaan toistensa kanssa (esimerkiksi pinnoitteet) ja ne saavat kylkeensä erilaista kontaminaatiota (esimerkiksi pesuainejäänteet), mikä vaikeuttaa eri muovien erottelua, vaikka se fysikaalisesti olisikin mahdollista. Tällöin niiden pilkkominen yksinkertaisemmiksi kemikaaleiksi käytettäväksi uusien tuotteiden raaka-aineena voi olla paras ratkaisu. 15 Mekaanisen kierrätyksen rinnalle onkin nousemassa useita uusia kemiallisen kierrätyksen teknologioita, jotka mahdollistavat muovin kierrätyksen esimerkiksi materiaalikoostumuksen tai -monimutkaisuuden aiheuttamista rajoitteista huolimatta. Näitä uusia menetelmiä voidaan kutsua muovien uudistamiseksi (regeneration). 16 Muovin kemiallisen kierrätyksen tavoitteena on muuntaa muovijäte kemikaaleiksi. Se on prosessi, jossa polymeerin kemiallinen rakenne muutetaan/konvertoidaan kemiallisiksi aineiksi mukaan lukien monomeerit, joita sitten käytetään uudelleen raaka-aineina kemiallisissa prosesseissa. Kemiallisen kierrätyksen prosesseja ovat mm. kaasutus, pyrolyysi, solvolyysi ja depolymerisaatio. Näiden prosessien lopputuotteita voidaan edelleen käyttää muovien valmistukseen neitseellisen raaka-aineen tavoin Ellen MacArthur Foundation (2019), Enabling a circular economy for the chemicals with the mass balance approach. A white paper from co.project mass balance 16 Boston Consulting Group (2019) A Circular Solution to Plastic Waste\n23 TYÖ- JA ELINKEINOMINISTERIÖN JULKAISUJA 2019:64 Monomeerien kierrätystä pidetään erityisen syvällisesti kierrättävänä menetelmänä, koska se kääntää muovien kemiallisen koostumuksen takaisin stabiileiksi monomeerimolekyyleiksi, jotka voidaan sitten yhdistää uudelleen samanlaatuiseksi ja -tyyppiseksi muoviksi kuin alkuperäinen muovijätteen sisältämä muovi oli. Tämä on tavallaan käänteinen muovien valmistuksen polymerisointiprosessille. Toinen vaihtoehto on muuntaminen nesteeksi tai kaasuksi. Nesteeksi muunnettaessa prosessin lopputuote vastaa raakaöljyä tai sellaista petrokemiallista raaka-ainetta, joka voidaan syöttää jalostamoihin tai käyttää kemianteollisuuden raaka-aineena. 18 Erityisesti sellaiset vaikeat jakeet, jotka nykyisellään päätyvät joko kaatopaikalle tai jätteenpolttoon, voivat soveltua kemiallisen ja erityisesti termokemiallisen kierrätyksen raaka-aineeksi ja siten energiahyödyntämisen sijaan jäisivät osaksi raaka-ainekiertoa. 19 Kemialliseen kierrätykseen soveltuvat esimerkiksi muovin materiaalivirrat, jotka sisältävät erilaisia muovilaatuja, lisäaineellisia tai kontaminoituneita muoveja, komposiitteja ja monikerroskalvoja sisältäviä muovimateriaaleja, kertamuoveja, mekaanisen kierrätyksen ylijäämää, sekä silputtua materiaalia. Kuvassa 1 on kuvattu muovin eri kierrätysmenetelmiä ja sitä, että kemiallisesti kierrätettäväksi on ajateltu osuutta siitä jätteestä, joka nykyisellään päätyy polttoon. 18 Boston Consulting Group (2019) A Circular Solution to Plastic Waste 19 Boston Consulting Group (2019) A Circular Solution to Plastic Waste 22\n24 MUOVIJÄTTEEN KEMIALLISET HYÖDYNTÄMISRATKAISUT JA -MARKKINAT KIERTOTALOUDESSA Uudelleenkäyttö Mekaaninen kierrätys Kemiallinen kierrätys Kemiallisesti kierrätettäväksi ajateltu muovijäte on osa siitä jätteestä, joka nykyisellään menee polttoon. Poltto Kuva 1. Muovijätteen jakautuminen erilaisiin kierrätysmuotoihin (kuva ei ota kantaa jätemääriin tai prosentuaalisiin jakaumiin). 2.2 Kemiallisen kierrätyksen menetelmät Kuvassa 2 on kuvattu pääasialliset muovin termokemialliset kierrätysprosessit eli pyrolyysi ja kaasutus. Nämä kaksi prosessia muuttavat muovit peruskemikaaleiksi. Teoriassa prosesseihin voidaan syöttää kaikenlaista muovijätettä. Kuitenkin, jos lopputuotteen on tarkoitus täyttää samat laatustandardit kuin neitseellisellä raaka-aineella on, ei-orgaanisen jätteen esilajittelu tai lähtöaineen puhdistaminen voi olla tarpeen. Jos syntynyttä öljyä tai kaasua käytetään kemikaalien tuotantoon, niistä 23\n25 TYÖ- JA ELINKEINOMINISTERIÖN JULKAISUJA 2019:64 valmistetut lopulliset muovituotteet ovat täysin samanlaisia kuin neitseellisestä raaka-aineesta valmistetut. 20 Termokemiallinen kierrätys Kaasutus Nesteytys Synteesikaasu Öljy/neste Polttoaineet, kemikaalit, monomeerit Kuva 2. Muovin termokemialliset kierrätysprosessit. Kun puhutaan nesteytyksestä, sillä käytännössä tarkoitetaan pyrolyysiä, vaikkakin kehitteillä/kaupallistamisen prosessissa on myös joitakin muita vaihtoehtoja, kuten hydroterminen nesteytys 21, 22. Muovien termolyysi eli pyrolyysi voidaan määritellä seuraavasti: materiaalin terminen tai katalyyttinen hajottaminen hapettomassa ympäristössä tai höyryssä nestemäiseksi tuotteeksi, josta edelleen voidaan tehdä kemikaaleja tai polttoainetta. 23 Riippuen prosessiin sisään syötettävästä materiaalista, prosessin lopputuotteena saadaan % pyrolyysiöljyä, jota voidaan hyödyntää eteenpäin erilaisissa prosesseissa, ja % kaasua, joka usein käytetään itse prosessin tarvitsemaksi lämpöenergiaksi. Noin % lopputuotteesta on hiiltä. 24 Kuva 3 esittää havainnekuvaa pyrolyysiprosessista. Koska prosessi tapahtuu joko hapettomassa tai vähähappisessa ympäristössä, siitä emittoituu vain vähän kasvihuonekaasuja edistävää hiilidioksidia Euractive (2019) Chemical recycling of plastic: waste no more 21 Boston Consulting Group (2019) A Circular Solution to Plastic Waste 22 licella.com 23 Esitys VTT Muhammad Qureshi (5/2019), Role of thermolysis (pyrolysis) of plastics in feedstock recycling; CircWaste (5/2019), Kiertotalouden kirittäjät tuloksia kiertotaloushankkeista Suomessa 24 Boston Consulting Group (2019) A Circular Solution to Plastic Waste 25 Boston Consulting Group (2019) A Circular Solution to Plastic Waste 24\n26 MUOVIJÄTTEEN KEMIALLISET HYÖDYNTÄMISRATKAISUT JA -MARKKINAT KIERTOTALOUDESSA Kuva 3. Havainnekuva pyrolyysiprosessista. 26 Kaasutus pystyy käsittelemään lajittelematonta, puhdistamatonta muovijätettä ja muuttamaan siitä synteesikaasua (syngas), jota voidaan käyttää rakentamaan isompia rakennuspalikoita uusille polymeereille. 27 Prosessista saatava metanoli on kemial linen rakennusosa sekundaaristen kemikaalien, kuten olefiinien, akryylihapon, n-propanolin ja n-butanolin, valmistukseen, joita voidaan sitten käyttää tuhansien päivittäisten tuotteiden valmistukseen. 28 Enerkem-yrityksen muovijätteen kaasutusprosessi on kuvattu Kuvassa Esitys VTT Muhammad Qureshi (5/2019), Role of thermolysis (pyrolysis) of plastics in feedstock recycling; CircWaste (5/2019), Kiertotalouden kirittäjät tuloksia kiertotaloushankkeista Suomessa 27 Euractive (2019) Chemical recycling of plastic: waste no more 28 enerkem.com 25\n27 TYÖ- JA ELINKEINOMINISTERIÖN JULKAISUJA 2019:64 Kuva 4. Havainnekuva muovijätteen kaasutusprosessista. 29 Depolymerisointia tehdään entsyymejä ja mikrobeja apuna käyttäen: mikrobit ja entsyymit hajottavat tiettyjä muovilaatuja, esimerkiksi polystyreeniä (PS), polyetyleeniä (PE) ja polyetyleenitereftalaattia (PET). Myös erityisesti polyesterit ja polyamidit sisältävät sellaisia monomeeriketjuja, joita entsyymien on helppo tunnistaa ja siten niitä on helpointa depolymeroida entsyymien avulla. Muovijätteen ei tarvitse olla puhdasta, vaan entsyymit ja mikrobit tunnistavat hajotettavan muovilaadun. Mikrobit voivat myös syödä jätteessä mahdollisesti mukana olevan orgaanisen materiaalin sekä hajottaa biohajoavia muoveja. Mikrobit voidaan muokata tuottamaan tiettyjä räätälöityjä lopputuotteita. Entsymaattisessa prosessissa puolestaan eri entsyymeillä voidaan vaikuttaa siihen, mitä lopulliset hajoamistuotteet ovat. Prosessissa muovin hajoamistehokkuus ja -nopeus vaatii vielä kehittämistä. Jotta prosessi ei tuota lopputuloksena mikromuovia, on kiinnitettävä huomiota siihen, että hajoamisprosessi saadaan vietyä loppuun asti. Mikrobi/entsymaattinen prosessi mahdollistaa muovissa olevan yksittäisen polymeerin (esim. PET) spesifisen depolymeroinnin eli ainakaan toistaiseksi ei ole olemassa yksittäistä mikrobia tai entsyymiä, joka voisi hajottaa kaikkia eri muovilaatuja. Depolymerointiprosessista syntyvät monomeeri tai monomeerit puhdistetaan siten, että ne voidaan uudelleen 29 enerkem.com 26\n28 MUOVIJÄTTEEN KEMIALLISET HYÖDYNTÄMISRATKAISUT JA -MARKKINAT KIERTOTALOUDESSA polymeroida muoviksi. 30, 31 Kuvassa 5 on kuvattu hahmotelma mahdolliseksi tulevaisuuden depolymerisointiprosessiksi. Kuva 5. Hahmotelma tulevaisuuden mikrobi/entsyymipohjaisesta depolymerisointiprosessista. 32 Kuvaus on optimi olosuhde, jonka saavuttaminen vaatii kehitystyötä. Kuvassa 6 kuvataan pääasialliset muovilaadut, niille sopivimmat kemiallisen kierrätyksen menetelmät, kierrätyksessä saatavat lopputuotteet sekä esimerkkejä kansainvälisistä yritystoimijoista, joilla on toimintaa kyseisellä teknologia-alueella. Numerot viittaavat yritystoimijoiden määrään globaalisti. 33 Kuvassa thermal conversion viittaa pyrolyysiin ja kaasutukseen, chemical, thermal and biological decomposition erilaisiin depolymerisaation teknologioihin ja purification solvolyysiin. Kuvan mukaan kemiallisen kierrätyksen prosesseissa lopputuotteina saadaan polymeerejä, monomeerejä, naftaa, dieseliä, raakaöljyn veroista öljyä sekä synteesikaasua. Kuva kertoo, mikä yritys pyrkii tuottamaan mitäkin näistä lopputuotteista. 30 carbios.fr 31 Esitys: VTT Kari Koivuranta (5/2019), Tulevaisuuden mahdollisuus muovin käsittelylle?; CircWaste (5/2019), Kiertotalouden kirittäjät tuloksia kiertotaloushankkeista Suomessa 32 Esitys: VTT Kari Koivuranta (5/2019), Tulevaisuuden mahdollisuus muovin käsittelylle?; CircWaste (5/2019), Kiertotalouden kirittäjät tuloksia kiertotaloushankkeista Suomessa 33 Closed Loop Partners (2019), Accelerating circular supply chain for plastics. A landscape of transformational technologies that stop plastic waste, keep materials in play and grow markets 27\n29 TYÖ- JA ELINKEINOMINISTERIÖN JULKAISUJA 2019:64 Tässä selvityksessä tarkastellaan lähinnä pyrolyysiä (nesteytystä), kaasutusta sekä depolymerisointia Suomen kannalta relevantteina kemiallisen kierrätyksen teknologioina. 28\n30 MUOVIJÄTTEEN KEMIALLISET HYÖDYNTÄMISRATKAISUT JA -MARKKINAT KIERTOTALOUDESSA Kuva 6. Pääasialliset jätevirtojen muovilaadut, niille sopivimmat kemiallisen kierrätyksen menetelmät, kierrätyksessä saatavat lopputuotteet sekä esimerkkejä yritystoimijoista, joilla on toimintaa kyseisellä teknologia-alueella Closed Loop Partners (2019), Accelerating circular supply chain for plastics. A landscape of transformational technologies that stop plastic waste, keep materials in play and grow markets 29\n31 TYÖ- JA ELINKEINOMINISTERIÖN JULKAISUJA 2019: Kemiallisen kierrätyksen menetelmien kestävyysnäkökulmia Muovi on lähtökohtaisesti järkevää kierrättää, koska neitseellisen muovin valmistamiseen on jo vapautettu hiiltä maaperästä. Näin ollen se kannattaa kierrättää uudeksi tuotteeksi. Muovin kemialliseen kierrätykseen liittyvät ympäristöasiat kuitenkin yleisesti ottaen mietityttävät, erityisesti verrattuna mekaaniseen kierrätykseen. Myös lisää tutkimustietoa tarvitaan liittyen esimerkiksi kemiallisen kierrätyksen prosessien energiatehokkuuksiin sekä muihin kestävyysnäkökulmiin. Energian käytön näkökulma Yksi suuri haaste muovin kemiallisessa kierrätyksessä on, että prosessissa aina käytetään energiaa ja termokemiallisissa prosesseissa erityisesti. Tämä energia on aina lisä verrattuna neitseellisen raaka-aineen energiankäyttöön. Kemiallisen kierrätyksen on joka tapauksessa laskettu olevan jätteenpolttoa parempi vaihtoehto hiilidioksidipäästöjen osalta 35. Mekaanisesti kierrätettyä raaka-ainetta käytettäessä katsotaan, että siinä vähennetään hiilidioksidipäästöjä. Vaikka kokonaisvaltaisia ympäristölaskelmia kierrätysmenetelmistä ei ole vielä juurikaan tehty, muovin kemiallisen kierrätyksen osalta on olemassa laskelmia, jotka osoittavat, että kestävyyden suhteen prosessit pärjäisivät vertailussa mekaanisen kierrätyksen kanssa erityisesti, jos tarkastellaan jätevirtoja, joita ei tällä hetkellä johdeta korkealaatuiseen kierrätykseen. Kemiallisia rakenteita säilyttävät prosessointivaihtoehdot, kuten solvolyysi ja depolymerointi, mahdollistavat samaa luokkaa olevat päästövähenemät kuin mekaaninen kierrätys. Kaasutuksessa ja pyrolyysissä hiilidioksipäästöjen vähenemä on noin puolet mekaaniseen kierrätykseen verrattuna, ja tästä näkökulmasta niitä tulisi käyttää, kun muut vaihto- 36, 37 ehdot eivät ole toteutettavissa, esimerkiksi muovisekajätteen käsittelyyn. 35 Bergsman Geert/CE Delft (2019), Chemical recycling and its CO2 reduction potential (alkuperäinen hollanninkielinen raportti ladattavissa täältä: exploratory-study-on-chemical-recycling) 36 Bergsman Geert/CE Delft (2019), Chemical recycling and its CO2 reduction potential (alkuperäinen hollanninkielinen raportti ladattavissa täältä: exploratory-study-on-chemical-recycling) 37 Chemical Recycling The missing Piece to Plastics Circularity policy briefing Tapahtuman yhteenveto 30\n32 MUOVIJÄTTEEN KEMIALLISET HYÖDYNTÄMISRATKAISUT JA -MARKKINAT KIERTOTALOUDESSA Kaupallistumisen vaiheessa oleva pyrolyysia uudempi nesteytysprosessi hydrokatalyyttinen nesteytys tapahtuu superkriittisessä vedessä tai vesihöyryssä. Välittäjäaineena höyry kiinnittyy käsiteltävään muovijätteeseen nopeammin kuin konventionaaliset termokemialliset prosessit ja vaikuttaa siinä suurella reaktiopinnalla, minkä ansiosta polymeerien pilkkomiseen tarvitaan myös vähemmän energiaa kuin muissa termokemiallisissa prosesseissa. Biotekniset prosessit muovin kemialliseen kierrätykseen ovat siinä mielessä hyviä ratkaisuja, että niiden energiantarve on huomattavasti pienempi kuin termokemiallisten prosessien. Niitä voidaan soveltaa mm. tämän takia myös termokemiallisia prosesseja pienemmässä skaalassa ja siten ne voivat soveltua vaikkapa paikasta toiseen liikkuvaksi laitokseksi esimerkiksi laivalla. Erilaisten vaihtoehtojen hyötysuhteiden tarkastelu on haastavaa ja vertailukohdan valinta vaikuttaa paremmuustarkasteluihin. Esimerkiksi asiantuntijoiden mukaan pyrolyysiprosessi tuottaa noin 80 % öljyä, joten prosessin hyötysuhde on 80 %, mikä on parempi kuin mekaanisen kierrätyksen prosessin hyötysuhde, joka on 70 %. Pyrolyysiprosessissa muodostuu myös noin 20 % kaasua, jota voidaan käyttää prosessin energianlähteenä. Hyötysuhde voi vaihdella muovilaaduittain ja täyteainepitoisuuden mukaan. Esimerkiksi suhteellisen puhtaat polyeteenivirrat, voidaan tällä hetkellä kierrättää mekaanisesti noin 90 % hyötysuhteella. Kemiallisen kierrätyksen tekniikoilla hyötysuhde saattaa jäädä matalammaksi. Pyrolyysiprosessin kestävyysnäkökulmia Pyrolyysiprosessilla on sekä positiivisia ja kielteisiä vaikutuksia ympäristöön. Prosessin positiivisena puolena on, että se on suhteellisen tehokas tapa kierrättää muovin tuotantoon jo käytettyjä neitseellisiä raaka-aineita. Pyrolyysi ei ole monissa tapauksissa yhtä tehokas kuin mekaaninen kierrätys, mutta mekaaninen kierrättäminen ei ainakaan tällä hetkellä ole mahdollista kaikelle muovijätteelle. Pyrolyysi lisää joustavuutta, koska laitoksia voidaan rakentaa lähelle jätteiden lähtöpaikkaa vähentäen pitkiä kuljetusetäisyyksiä keskitettyihin kierrätyskeskuksiin. Vaikka pyrolyysi vaatii energiaa ja tuottaa jossain määrin päästöjä, se tarjoaa samalla varteenotettavan 31\n33 TYÖ- JA ELINKEINOMINISTERIÖN JULKAISUJA 2019:64 vaihtoehdon muovinjätteen kaatopaikkasijoitukselle sekä mahdollisuuden estää muovijätevuotoja keräysjärjestelmistä. 38 Termokemiallisten muovin kemiallisen kierrätyksen prosessien yksi lopputuote on polttoaine. Sen voidaan ajatella ympäristönäkökulmasta korvaavan neitseellistä raaka-ainetta eli raakaöljyä. Argonne National Lab -tutkimuslaitoksen vuonna 2017 tekemässä tutkimuksessa, verrattiin pyrolysoidusta muovista valmistetun erittäin matalarikkisen diesel-polttoaineen (ULSD) energia- ja vedenkulutusta sekä kasvihuonekaasupäästöjä tavanomaisesti fossiilisista raaka-aineista tuotetun ULSD:n kanssa. Tutkimuksen johtopäätös oli, että pyrolyysillä tuotetun polttoaineen kasvihuonekaasupäästöt voivat olla jopa 14 % pienemmät ja vedenkulutus jopa 58 % alhaisempi verrattuna tavanomaisesti tuotettuun vaihtoehtoon. 39, 40 Toisaalta muuntaminen muovista polttoaineeksi sallii alkuperäisen muoville vain yhden lisäkäytön toisin kuin vaihtoehtoiset ratkaisut, jotka voivat johtaa useisiin polymeerin uusiokäytön elinkaariin. 41 Muovijätteen uudelleen hyödyntämisen kannattavuus vaatii aina kokonaisvaltaista tarkastelua, mutta joka tapauksessa muovijätteen hyödyntäminen polttoaineena on korkea-arvoisempaa kuin jätteenä poltto, erityisesti silloin kun muovi on erilliskerätty. Pyrolyysin kehityksellä voidaan nähdä myös sosioekonomisia seurauksia: joillakin alueilla jätteiden kerääminen ja lajittelu on epävirallinen alasektori, joka tarjoaa toimeentulon miljoonille ihmisille. Suurilla lajittelukeskuksilla tai keräysjärjestelmillä, voi olla haitallinen vaikutus tällaisiin alasektoreihin, ellei siirtymää tehdä myös sosioekonomisesta näkökulmasta hallitusti Boston Consulting Group (2019) A Circular Solution to Plastic Waste 39 Boston Consulting Group (2019) A Circular Solution to Plastic Waste 40 Benavides et al. (2017), Life-cycle analysis of fuels from post-use nonrecycled plastics (julkaisu: Fuel Volume 203, 1 September 2017, Pages 11-22) 41 Boston Consulting Group (2019) A Circular Solution to Plastic Waste 42 Boston Consulting Group (2019) A Circular Solution to Plastic Waste 32\n34 MUOVIJÄTTEEN KEMIALLISET HYÖDYNTÄMISRATKAISUT JA -MARKKINAT KIERTOTALOUDESSA 2.4 Muovijäte-ennusteet ja potentiaali kemialliselle kierrätykselle Asiantuntijat arvioivat muovijätteen määrän nousevan Suomessa maltillisesti. Muovijätteen raportoinnin ja tilastoinnin haasteiden vuoksi jätemääräluvuissa on suurta vaihtelua. Tässä selvityksessä luvut perustuvat moniin ilmoitettuihin lähteisiin ja niitä on myös validoitu Gaian muiden selvitysten puitteissa erilaisissa asiantuntijakeskusteluissa. Lähteistä riippuen Suomen muovijätemäärän ennustetaan olevan vuonna t t. Vuoteen 2030 mennessä määrän odotetaan kasvavan 6 18 %. 43 Jos otamme luvuista keskiarvot, vuoden 2020 muovijätemäärä olisi t ja t. Tiukentuvat muovin kierrätystavoitteet ja niitä tukevat toimenpiteet Suomen ja EU:n tasolla tulevat ohjaamaan yhä enemmän muovijätettä kierrätysprosesseihin, mikä muokkaa koko muovin kierrätyksen arvoketjua. Suomessa suunniteltujen ja jo toteutuneiden toimenpiteiden mukaisesti tavoitteena on tehostaa muovin talteenottoa ja laajentaa sitä muihinkin muoveihin kuin pakkausmuoveihin. Erilliskeräysverkostoa tullaan laajentamaan ja sen kattavuutta parantamaan. Tästä johtuen myös talteen otetun muovin logistiikkaa kehitetään alueiden erityispiirteet huomioiden. Uusien kierrätykseen kerättyjen muovijätejakeiden käsittely voi vaatia myös uudenlaisia prosesseja ja teknologioita. Lisäksi muovijätteen erottelua sekajätteestä pyritään tehostamaan kustannustehokkain menetelmin. Nämä kaikki toimet synnyttävät uusia kierrätykseen päätyviä muovijätevirtoja, joista kaikki eivät sovellu nykyiseen mekaaniseen kierrätykseen. Muovitiekartassa 44 kemiallinen kierrätys nähdään mekaanisen kierrätyksen rinnalla täydentävänä ratkaisuna, joka mahdollistaa arvoverkkojen kehittymisen erityisesti huonolaatuiselle, mekaaniseen kierrätykseen soveltumattomalle muoville. Muovien kemiallinen kierrätys voi sisältää niin suurten volyymien keskitetympiä kuin pienen mittakaavan paikallisia ratkaisuja. Kemiallinen kierrätys nähdään muovitiekartassa mahdollisuutena myös muovin haitta-aineiden poistamiselle kierrätysmenetelmin, mikä taas avaa uusia käyttömahdollisuuksia kehitettäville kierrätystuotteille. 43 Eskelinen et al. (2016), Muovien kierrätyksen tilanne ja haasteet 44 Vähennä ja vältä, kierrätä ja korvaa, Muovitiekartta Suomelle 33\n35 TYÖ- JA ELINKEINOMINISTERIÖN JULKAISUJA 2019:64 Muovijätteen kierrätyksen tehostamisessa, oli kyseessä mekaaninen tai kemiallinen ratkaisu, on ensiarvoisen tärkeää, että kierrätykseen päätyvät muovivolyymit saadaan kasvamaan sekä kierrätys laajenemaan pakkausmuoveista muihin muoveihin. Muovitiekartta linjaa tätä tavoitetta tukeviksi toimenpiteiksi mm. pakkausmuovin talteenoton ja keräyspaikkojen lisäämisen, erilliskeräyksen vaatimusten uudistamisen ja keräyksen tehostamisen tuottajien, kuntien, jätehuoltoyritysten ja muiden toimijoiden yhteistyönä. Lisäksi kuluttajia ja yrityksiä opastetaan lajittelussa, jota tuetaan myös hinnoittelulla. Kierrätystä edistävien muiden ohjauskeinojen käyttöönottoa arvioidaan. Tällaisia ovat esimerkiksi mahdolliset velvoitteet käyttää muovituotteiden valmistuksessa tietty osuus kierrätettyä raaka-ainetta sekä tuotteiden hinnoitteluun vaikuttavat pantit, maksut ja verot. Kierrätykseen päätyvän muovin laatua pyritään myös parantamaan kehittämällä ja testaamalla muovijätteiden puhdistus-, kierrätys- ja jalostusteknologioita. Muovitiekartta linjaa erinäisiä toimenpiteitä myös erityisesti maatalous- ja rakennussektoreiden muovien kierrätyspotentiaalin tunnistamiseksi ja kehittämiseksi. Lainsäädännön mukaan muovien kierrätettävyyden vaatimukset on otettava huomioon tuotesuunnittelussa ja kertakäyttömuovin käyttöä rajoitetaan, minkä oletetaan johtavan kasvaneeseen kierrätysmuovin käyttöön. Kierrätysmuovimarkkinoiden oletetaan laajentuvan tuotteisiin, joissa kierrätysmuovia ei ole aikaisemmin käytetty, kuten esimerkiksi tekniset ja korkeaa hygieniatasoa vaativat muovit. Muovin kemiallinen kierrätys mahdollistaa kierrätysmuovin käytön tällaisissa uusissa käyttökohteissa. Voidaan olettaa, että erilliskeräyksen parantuessa merkittävä osa nyt Suomessa sekajätteen mukana polttoon menevästä tonnista muovijätettä päätyy tulevaisuudessa kierrätykseen. Osa tästä ei laadultaan, puhtaudeltaan tai muilta ominaisuuksiltaan sovellu mekaaniseen kierrätykseen, ja näille jakeille tarvitaan kemiallista kierrätystä. Lisäksi tietyiltä alueilta voidaan kerätä erityismuoveja, esim. maataloudesta tai rakennuksista, jotka myös voivat soveltua mekaanista paremmin kemialliseen kierrätykseen. Myös tällä hetkellä polttoon menevästä erilliskerätystä muovista, jota eri lähteiden mukaan on Suomessa noin tonnia, löytyy jakeita, jotka olisivat soveltuvia kemiallisen kierrätyksen prosesseihin. Poltolle voidaan asettaa myös kieltoja, mikä pakottaisi kehittämään mekaaniseen kierrätykseen kelpaamattomille muoveille soveltuvia kemiallisen kierrätyksen prosesseja. 34\n36 MUOVIJÄTTEEN KEMIALLISET HYÖDYNTÄMISRATKAISUT JA -MARKKINAT KIERTOTALOUDESSA uusia kierrätettäviä muovijätevirtoja Lisätään ja laajennetaan muovin erilliskeräystä Tehostetaan muovin kierrätyksen logistiikkaa alueiden erityispiirteet huomioiden Tehostetaan jätteen käsittelyä uusia teknologioita ja prosesseja hyödyntäen Laajennetaan muovin kierrätystä kemiallisella kierrätyksellä (esim. aiemmin kierrättämättömät muovilaadut, likaiset muovit, kierrätyskaarensa päässä olevat muovit, muoviyhdisteet, monikerrosmuovit, high-end muovit) Laajennetaan uusiomuovin käyttöä muovin raaka-aineissa ja lopputuotteissa Kuva 7. Toimenpiteitä, jotka luovat muovin kemialliselle kierrätykselle potentiaalisia uusia muovijätevirtoja. Osa uusista kierrätettävistä muovijätevirroista päätyisi myös mekaaniseen kierrätykseen, mikäli ne laadultaan, puhtaudeltaan ja muilta ominaisuuksiltaan siihen soveltuvat. 2.5 Muovin kemiallisen kierrätyksen toimijoita Suomessa Suomessa kemiallinen kierrätys on tällä hetkellä kokeilu- ja pilottiasteella. Jos kaupallista toimintaa on, siitä ei ole saatavilla julkista tietoa. Merkittävimmät muovin kemiallista kierrätystä kehittävät suomalaiset tahot ovat Neste ja tutkimuspuolella VTT. Neste toimii globaalilla tasolla ja sen toiminta vastaa muiden kansainvälisten öljy-yhtiöiden toimintaa aihealueella. Neste on julkisten tietojen mukaan investoimassa muovin kemialliseen kierrätykseen satoja miljoonia euroja. Se on solminut yhteistyösopimuksia tavoitteenaan prosessoida vuosittain yli miljoona tonnia muovijätettä 2030 lähtien. Yritys on elokuussa 2018 sopinut brittiläisen ReNewELP:n ja australialaisen Licellan kanssa kumppanuussopimuksen liittyen kehitysprojektiin, jossa muovijätteestä pyritään tekemään raaka-ainetta nestemäisten hiilivetyjen, kemikaalien ja uusien muovien valmistukseen. Yhtiöt tutkivat nestemäisen jätemuovin soveltuvuutta jalostamoiden raaka-aineeksi sekä tähän 35\n37 TYÖ- JA ELINKEINOMINISTERIÖN JULKAISUJA 2019:64 liittyviä vastuullisuusnäkökulmia. Yritykset toimivat myös edistääkseen kemiallisen kierrätyksen hyväksyttävyyttä lainsäädännössä. 45 Suomessa on myös joitakin paikallisen tason julkisia kokeiluja/toimintaa, jotka perustuvat paikallisesti saatavilla olevaan muovijätevirtaan. Esimerkkinä mainittakoon Pohjanmaan Hyötyjätekuljetus, joka tuottaa muovijätteestä pyrolyysillä ja depolymerisoimalla kierrätettyä raaka-ainetta muovi- ja petrokemian käyttöön. Prosessi toimii esikaupallisella tasolla. Lisäksi yrityksen tytäryhtiö Fenergy kehittää ja kaupallistaa kierrätykseen, myös muovin kemialliseen kierrätykseen soveltuvia teknologioita. 46 Forssassa toimiva Kiertoketju puolestaan rakentaa Suomeen kotimaiseen pyrolyysiteknologiaan eli kuivatislaukseen perustuvaa laitosverkostoa, jossa se pilotoi autonrenkaiden kemiallista kierrätystä öljynjalostuksen tarpeisiin. 47 Suomella on pitkät perinteet metsäbiomassan pyrolyysissä (esim. tervan poltto). Pyrolyysiin pohjautuvia teknologioita on käytössä biomassan käsittelyssä polttoaineeksi. Tästä esimerkkinä mainittakoon Fortumin pyrolyysilaitos Joensuussa, missä tuotetaan metsähakkeesta pyrolyysiöljyä. Laitos ei käsittele lainkaan muovijätettä, ja muovien pyrolyysi vaatii teknologioiden ja prosessien edelleen kehittämistä. Myös muovijätteen prosessoinnin kaasutusteknologioita on jo Suomessa testattu. Lahti Energialla on jätteen kaasutuslaitos, jossa prosessista saatava kaasu hyödynnetään energiana ja kaasutuksen tarkoitus on parantaa sekajätteen energiahyödyntämisen prosessin hyötysuhdetta. Ecomation suunnittelee ja toimittaa koneita ja prosessijärjestelmiä mm. muovin ja kumin kierrätysprosesseihin. Lisäksi esim. Valmetin ja mahdollisesti muidenkin metsä- ja energiateollisuuden toimijoiden laitteistot voivat soveltua muovin kemialliseen kierrätykseen, mutta soveltaminen vaatii tuotekehitystä. 45 Neste.com (2018), Neste, ReNew ELP ja Licella aloittavat yhteistyön jätemuovin hyödyntämiseksi raaka-aineena Tiedote julkaistu Hyötyjätekuljetus.fi 47 Kiertoketju.fi 36\n38 MUOVIJÄTTEEN KEMIALLISET HYÖDYNTÄMISRATKAISUT JA -MARKKINAT KIERTOTALOUDESSA 2.6 Muovin kemiallisen kierrätyksen esimerkkejä maailmalla Kemiallinen kierrätys kiinnostaa muovialan sekä petrokemian alan toimijoita kaikkialla maailmassa. Monet muovien kemialliseen kierrätykseen liittyvät innovaatiot ovat vielä globaalistikin katsoen kehitteillä, ja yritykset toimintojen skaalauksen vaiheessa. Muovin kemiallisen kierrätyksen kehittäminen teollisuudenalana vaatii erilaisten osaamisten yhdistämistä, mikä näkyy selvänä trendinä petrokemian yritysten ja muovinkierrätyssektorin yhteistyössä ja yritysostoissa. Esimerkiksi Borealis on ostanut Ecoplast Kunststoffrecycling GmbH:n, joka on itävaltalainen muovin kierrätysyritys. 48 Samoin Total on ostanut Synovan, joka puolestaan on Ranskan johtava kierrätetyn polypropyleenin tuottaja autosektorille. 49 SABIC, Saudi-Arabialainen öljyjätti, on solminut sopimuksen yhteystyön aloittamisesta Plastic Energy Ltd. kanssa, joka taasen on brittiläinen kemiallisen kierrätyksen yritys 50, ja EQUATE Petrochemical Company Kuwaitista on liittynyt Alliance to End Plastic Waste (AEPW) -järjestöön 51. Rotterdamissa, Alankomaissa, ollaan valmistelemassa erittäin suurta kaasutusteknologiaan perustuvaa laitosinvestointia muovien kemialliseksi kierrättämiseksi. Hankkeessa on mukana Air Liquide, ranskalainen monikansallinen teollisuuskaasujen tuottaja, erikoiskemikaalien tuottaja Nouryon (entinen Akzonobel Speciality Chemicals), Enerkem, kanadalainen jätteen konvertointiteknologian kaupallistaja sekä Shell, yhdessä Rotterdamin sataman kanssa. Kaupallisen skaalan laitoksen on tarkoitus olla toiminnassa vuonna Laitos on ensimmäinen laatuaan Euroopassa ja se tulee valmistamaan synteesikaasua ja metanolia muutoin kierrätyskelvottomasta jätemateriaalista. Sekamuovijätteen lisäksi koelaitos pystyy käsittelemään myös biomassaa, vaippoja, mätää paperia ja vastaavia erittäin vaikeasti kierrätettäviä jätejakeita. Laitoksen lopputuotteista on tarkoitus valmistaa arvokkaita kemikaaleja sekä liikennepolttoainetta. Suunnitelman 48 borealisgroup.com 49 total.com 50 recyclingtoday.com 51 refiningandpetrochemicalsme.com 37\n39 TYÖ- JA ELINKEINOMINISTERIÖN JULKAISUJA 2019:64 mukaan laitos tulee konvertoimaan 360 kt jätettä 220 kt:ksi metanolia, mikä vastaa kotitalouden vuosittaista jätemäärää. 52, 53, 54 Kuva 8 esittää havainnekuvaa tuotantolaitoksesta. 1. Non-recyclable waste is supplied as a source of carbon 2. AkzoNobel and Air Liquide provide hydrogen and oxygen as reactants 3. The Port of Rotterdam provides the infrastructure 4. Methanol is produced using Enerkem's proprietary technology 5. AkzoNobel and other Industrial manufacturers use green methanol, an essential building block to produce everyday products includlng solvents. cosmetics, textiles, and low carbon transportation fuel. Kuva 8. Havainnekuva Rotterdamiin, Alankomaihin, rakenteilla olevasta kaasutukseen perustuvasta muovien kemiallisen kierrätyksen laitoksesta Euractive (2019) Chemical recycling of plastic: waste no more 53 Green Cars Congress (3/2019), W2C Rotterdam welcomes Shell as partner in waste-to-chemicals project 54 BiofuelsDigest (3/2019), Shell joins Air Liquide, Nouryon in Enerkem waste-to-chemicals project in Rotterdam: the complete story 55 Green Cars Congress (3/2019), W2C Rotterdam welcomes Shell as partner in waste-to-chemicals project 38\n40 MUOVIJÄTTEEN KEMIALLISET HYÖDYNTÄMISRATKAISUT JA -MARKKINAT KIERTOTALOUDESSA Näiden lisäksi mm. USA:ssa, Ranskassa ja Kanadassa sekä Isossa Britanniassa on sekä startuppeja että suurempia kemian alan yrityksiä, jotka kehittävät muovien kemiallisia kierrätysmenetelmiä. Pisimmälle ehtineet ratkaisut ovat kokeiluasteella tai siirtymässä skaalattaviksi kaupalliseen ja teolliseen mittakaavaan. 56, 57 Esimerkiksi yli 40 teknologiayritystä operoivat jo tai suunnittelevat käynnistävänsä seuraavan kahden vuoden aikana pilotti- ja kaupallisia tuotantolaitoksia Yhdysvalloissa ja Kanadassa. Toiminnan skaala voi olla vielä pientä ja hajautettua suhteessa olemassa olevaan petrokemian infrastruktuuriin, mutta mittakaavapotentiaali on todellinen. 58 Osa käynnissä olevista kokeiluista ja aloitteista tähtää kierrätysmuovin raaka-aineen valmistukseen ja kaupallistamiseen ja osa taas liittyy kierrätysteknologian kaupallistamiseen. Esimerkkeinä yrityksen omista kehityshankkeista ovat saksalaisen BASFin ChemCycling -kehityshanke 59 ja OMV:n ReOil-hanke 60, 61, 62. ChemCycling-hankkeella BASF pyrkii prosessoimaan pyrolyysiöljyä sellaisesta muovijätteestä, jota ei tällä hetkellä voida kierrättää, kuten monesta muovilaadusta sekoitetut tai likaiset muovit. BASF käyttää tuotettua teollisuusbensiiniä korkealaatuisen muovimateriaalin tuottamiseen. 63, 64 BASF:n hankkeessa tuotetun materiaalin loppukäyttäjäpartnereita ovat Jaguar Land Rover, jonka sähköisessä SUV-automallissa materiaalia kokeillaan etupaneelissa, saksalainen Storopack kokeilee materiaalia lämpötilakriittisten farmasiantuotteiden pakkauseristeenä, saksalainen Südpack tuottaa materiaalista mozzarella-juuston pakkausmateriaalia, sekä Schneider Electric valmistaa materiaalista sähkökatkaisijoita. 65 Prosessoinnin teknologiaa taas kaupallistaa esimerkiksi iso-britannialainen Recycling Technologies 66, jonka muovin prosessointiin soveltuva modulaarinen lämpökrakkauslaitteisto voidaan asentaa olemassa 56 Recycling Today/Gerlat Allan (10/2018), The promise of chemical recycling 57 Boston Consulting Group (2019) A Circular Solution to Plastic Waste 58 Closed Loop Partners (4/2019), Circular Supply Chains for Plastics 59 basf.com Chemical recycling of plastic waste Noudettu omv.com (9/2018), ReOil:getting crude oil back out of plastic. Noudettu Plasteurope.com (4/2019) OMV Austrian pilot plant turns plastic cups into crude oil / Collaboration with Austrian Airlines. Noudettu Borealis.com (5/2019) OMV ReOil project: OMV and Borealis extend their partnership at the industrial site in Schwechat. Noudettu Recycling Magazine (7/2019), Prototypes made from chemically recycled material 64 Euractive (2019) Chemical recycling of plastic: waste no more 65 Recycling Magazine (7/2019), Prototypes made from chemically recycled material 66 recyclingtechnologies.co.uk. Noudettu\n41 TYÖ- JA ELINKEINOMINISTERIÖN JULKAISUJA 2019:64 oleviin jätelaitoksiin. BP ja RES Polyflow rakentavat Yhdysvalloissa Indianaan pyrolyysilaitosta, joka tulisi tuottamaan 100 kt pyrolyysiöljyä vuodessa. Laitoksen odotetaan aloittavan toimintansa vuonna , 68 Kemianteollisuuden maailmanlaajuinen toimija SABIC on ilmoittanut yhdessä asiakkaidensa Unileverin, Vinventionsin ja Walki Groupin kanssa käynnistävänsä sertifioitujen kierrätettyjen polymeerien valmistuksen Alankomaissa käytettäväksi pakkausteollisuuden tarpeisiin. Polymeerien on tarkoitus tulla markkinoille jo vuonna Polymeerit tuotetaan brittiläisen Plastic Energy Ltd:n patentoidusta TACOIL-raaka-aineesta, jota tuotetaan heikkolaatuisesta sekamuovijätteestä. 69 Ranskalainen Carbios on toteuttanut yksityisen ja julkisen sektorin yhteistyönä viisivuotisen Thanaplast -hankeen, jossa kehitettiin entsymaattista kemiallisen kierrätyksen menetelmää PET-muovin kierrätykseen 70, 71. Lisätietoa hankkeista löytyy alla olevista laatikoista. Yritysten tuotekehityshankkeiden ohella muovin kemialliseen kierrätykseen liittyen on käynnissä joitakin tutkimushankkeita. Kierrätystä tutkitaan esimerkiksi Saksassa Karlsruhe Institute of Technologyssä, joka tekee yhteistyötä maailmalaajuisen muovien ja kemikaalien tuottajan LyondellBasellin kanssa 72. Ruotsissa Lundin yliopisto tarkastelee muovin vastuullisuutta laajasti STEPS (Sustainable Plastics and Transition Pathways) tutkimusohjelmassa 73, jossa pääpaino tosin on biopolymeerien tutkimuksessa. EU rahoittaa tällä hetkellä ainakin kolmea kemialliseen kierrätykseen liittyvää tutkimushanketta: Plast2Bcleaned 74, jota koordinoi hollantilainen tutkimuslaitos TNO ja jossa keskitytään muovin kemialliseen kierrättämiseen elektroniikkajätteestä; NONTOX Removing hazardous substances to increase recycling rates of WEEE, ELV and CDW plastics, jota koordinoi VTT ja jossa tavoitteena on lisätä elektroniikkajätteen, autonromujen ja rakennusjätteen sisältämien muovien kierrätystä ja tarkastelun kohteena on koko arvoketju 75, myös Aalto yliopiston Muotoi- 67 Boston Consulting Group (2019) A Circular Solution to Plastic Waste 68 InsideIndianaBusiness (4/2019), Funding Secured For Plastics-to-Fuel Facility 69 Plasticenergy (1/2019), Sabic and customers launch certified circular polymers from mixed plastic waste 70 Carbios (1/2018) Carbios successfully completes final key stage of Thanaplast project and receives 1 million from Bpifrance Noudettu Carbios.fr/biorecycling Noudettu LyondellBasell (7/2018), LyondellBasell advances chemical recycling by signing agreement with the Karlsruhe Institute of Technology 73 Lund University, STEPS Sustainable Plastics and Transition Pathways 74 plast2bcleaned.eu 75 sc5.easme-web.eu 40\n42 MUOVIJÄTTEEN KEMIALLISET HYÖDYNTÄMISRATKAISUT JA -MARKKINAT KIERTOTALOUDESSA lun laitos on mukana hankkeessa; sekä POLYNSPIRE 76 Demonstration of Innovative Technologies towards more Efficient and Sustainable Plastic Recycling, jossa muun muassa tutkitaan miten mikroaaltojen ja älykkäiden magneettisten katalyyttien avulla tuotettaisiin muovista monomeerejä ja muita arvokkaita täytemateriaaleja. Lisäksi EU rahoittaa joitakin yksittäisten PK-yritysten kaupallistamiseen tähtääviä innovaatiohankkeita aihealueella\n43 TYÖ- JA ELINKEINOMINISTERIÖN JULKAISUJA 2019:64 Carbios THANAPLAST, Ranska Teknologia: Patentoitu entsymaattinen prosessi, jolla muovia voidaan "biokierrättää" (biorecycling) LÄHTÖMATERIAALI: polyesterit (PET-muovi), polyamidit (sekä biopohjainen PLA-muovi), siis erityisesti pakkauksissa käytettävä muovi soveltuu entsymaattiseen prosessiin hyvin. Käytetyistä PET-pulloista onnistuttiin prosessissa entsymaattisella hydrolyysillä tuottamaan uutta PET-muovia. TUOTE: Uutta PET-muovia Vaihe: Viisivuotinen THANAPLAST -kehitysprojekti ( ) toteutettiin julkisen ja yksityisen sektorin yhteistyönä, 10-jäsenisellä konsortiolla, jossa mukana yrityksiä ja tutkimustahoja. Kehitysprojektin jälkeen seuraavana askeleena nähdään pilottilaitoksen perustaminen. Vuonna 2017 koordinaattoriyritys Carbios julkisti 5-vuotisen konsortioyhteistyön mm. kosmetiikkayritys L Oréalin kanssa prosessin viemiseksi teolliseen mittakaavaan. OMV ReOil, Itävalta Teknologia: Lämpökäsittely ja kaasutus, jossa lämmönjohtavuutta nostetaan prosessissa uudelleenkäytettävän liuotinaineen avulla ja muovi hajotetaan lämpökrakkauksella LÄHTÖMATERIAALI: LDPE-, HDPE-, PS- ja PP-muovit TUOTE: ReOil-raakaäöljy, jota voidaan käyttää muovien, polttoaineen ja dieselin raaka-aineeksi. Vaihe: Teknologiaa testataan nyt ensimmäisessä testilaitoksessa, joka käsittelee 100 kg muovia/tunti. Suunnitteilla on seuraava testilaitos kapasiteetilla kg/h ja tavoitteena avata teollisen mittakaavan taloudellisesti kannattava laitos noin 6 7 vuoden kuluessa. Tällöin kapasiteetti riittäisi kierrättämään jopa 1/3 Itävallan muovijätteestä öljyksi. Teknologiaa on testattu mm. yhteistyössä Austrian Airlinesin kanssa lennoilta kerätyn muovijätteen kierrätykseen. Kolmen kuukauden aikana kerätyistä 1 M muovimukista saadaan noin 2500 litraa ReOil-öljyä. Keväällä 2019 OMV julkisti yhteistyön osin omistamansa Borealiksen kanssa. Borealiksen on tarkoitus jatkojalostaa ReOil-öljyä polyolefiineiksi. Recycling Technologies, UK Teknologia: Modulaarinen lämpökrakkausjärjestelmä RT7000, joka voidaan asentaa jätteenkäsittelylaitokselle LÄHTÖMATERIAALI: "lähes mikä vain muovi" TUOTE: RT7000-järjestelmä, joka tuottaa vähärikkistä Plaxx-öljyä, jota voidaan (erillisiä fraktioita erikseen tai yhdessä) käyttää mm. muovin raaka-aineina tai vahana (mm. pakkaukset, kosmetiikka) Vaihe: Teknologia on kokeiluasteella. Tavoitteena rakentaa 1300 RT7000-järjestelmää seuraavan vuosikymmenen aikana, lisätä kierrätyskapasiteettia 10 miljoonalla tonnilla. 42\n44 MUOVIJÄTTEEN KEMIALLISET HYÖDYNTÄMISRATKAISUT JA -MARKKINAT KIERTOTALOUDESSA Plastic Energy, UK, Espanja TEKNOLOGIA: Patentoitu terminen anaerobinen konversio LÄHTÖMATERIAALI: soveltuvat muovit LDPE, HDPE, PS ja PP TUOTE: Patentoidulla prosessilla kotitalousjätemuovista TACOIL-öljyä, joka voidaan käyttää sekä raaka-aineena että polttoaineena ja soveltuu myös elintarvikekäyttöön. Tonnista jätemuovia voidaan tuottaa 850 litraa TACOIL-öljyä. Alankomaissa kemianteollisuuden yritys SABIC jalostaa öljyä edelleen sertifioiduiksi kierrätyspolymeereiksi asiakkailleen (mm. Unileverille ja Walkille). Vaihe: Yritys on toiminut vuodesta 2014 ja sillä on kaksi laitosta Espanjassa ja sopimus (MoU) Länsi-Jaavan provinssin kanssa viiden laitoksen rakentamisesta Indonesiaan. Yrityksen missiona on prosessoida tonnia muovia vuonna\n45 TYÖ- JA ELINKEINOMINISTERIÖN JULKAISUJA 2019:64 3 Haastattelujen yhteenveto Tähän lukuun on koottu taulukkomuotoisena yhteenvetoanalyysinä keskeisimmät haastatteluissa ilmenneet seikat, joiden nähdään merkittävästi vaikuttavan muovin kemiallisen kierrätyksen liiketoiminnan ja kaupallistamisen edellytyksiin. Tässä esitellyt asiat on kirjoitettu tarkemmin auki Liitteessä 3. 44\n46 MUOVIJÄTTEEN KEMIALLISET HYÖDYNTÄMISRATKAISUT JA -MARKKINAT KIERTOTALOUDESSA 3.1 Muovin kemiallisen kierrätyksen liiketoiminnan kannattavuuden edellytyksiä Kierrätysmuovi vs. neitseellinen materiaali Teknologiat vs. liiketoimintamallit ja investointitarpeet Massatasejärjestelmä (lisätietoa erillisessä infolaatikossa) Muovin kemiallinen kierrätys on ns. upcycling-prosessi: materiaalin arvo kasvaa kierrättämällä jäteraaka-aineeksi, jota voidaan käyttää uusissa tuotteissa. Kierrätetty raaka-aine on neitseellistä kalliimpaa: kierrätys vaatii resursseja ja ylimääräisiä askeleita verrattuna neitseellisen materiaalin tuotantoketjuun, mikä on ylimääräinen kustannustekijä lopputuotteen hinnassa, vaikka teknisessä suorituskyvyssä ei ole eroa. Liiketoiminnallinen kannattavuuslaskenta perustuu öljyn hintaan. Neitseellisen muovin tuottaminen on edullista ja kustannustehokasta eikä kemiallinen kierrätys ole vielä niin laajamittaista toimintaa, että pystyisi kilpailemaan raakaöljyn massatuotantoon suuntautuneiden tuotantoketjujen kanssa. Uusiomuovien ja petrokemian toimijoille voi olla edullisempaa ottaa prosesseihinsa kierrätettyä muovia, mikäli se on puhtaampaa ja vaatii vähemmän esikäsittely- ja jalostusvaiheita kuin neitseellinen raaka-aine. Pyrolyysiin/nesteytykseen perustuvassa muovin kemiallisessa kierrätyksessä nähdään liiketoiminnallista potentiaalia, jonka saavuttaminen vaatii koko arvo- ja tuotantoketjun tehokasta ja yhtenäistä toimintaa. Pyrolyysin taloudellinen kannattavuuteen vaikuttavat 1) muovijätteiden määrä, 2) raaka-aineiden hankinta- ja käsittelykustannukset, 3) pyrolyysilaitosten kapasiteetti ja käyttökustannukset, sekä 4) pyrolyysinesteen ja muiden lopputuotteiden myynnistä saatavat tulot, mitkä vaihtelevat huomattavasti alueittain ja markkinoittain. Kemiallisen kierrätyksen teknologioiden (pyrolyysi vs. kaasutus) valintaan vaikuttavat investointitarpeet ja liiketoimintamallien vaatimukset. Pyrolyysi vaatii pienemmät alkuinvestoinnit ja mahdollistaa myös hajautetun ratkaisun, jossa paikallisesti voidaan käsitellä kohtuullisen pieniäkin jätevirtoja. Kaasutusprosessi vaatii kannattaakseen liiketoiminnallisesti suuren tuotantolaitoksen sekä suuret jätevirrat, mutta vaatimukset jätteiden lajittelun suhteen ovat vähäisemmät kuin pyrolyysillä. Kaasutuslaitoksen riippuvuus jätevirroista aiheuttaa logistisia kustannuksia. Yritykset toivovat selkeitä pelisääntöjä ja uskottavaa, neutraalia ja sertifioitua järjestelmää, jolla kertoa kuluttajalle siitä, kuinka paljon tuote sisältää kierrätettyä materiaa lia ja perustelemaan näin myös kierrätysmuovituotteen kalliimpaa hintaa. Käsite mahdollistaisi hallitun markkinan kehittymisen lopputuotteille, joissa käytetään kierrätetyn ja neitseellisen raaka-aineen sekoitetta. 45\n47 TYÖ- JA ELINKEINOMINISTERIÖN JULKAISUJA 2019:64 Kierrätettyjen tuotteiden määritelmä Kaupallistaminen vaatii uusia arvoketjuja Teknologioiden ja markkinoiden kypsyys Kierrätystavoitteiden kiristyessä kehittyvät liiketoiminnan tueksi tarvitaan selkeitä määritelmiä sille, mitkä lopputuotteet lasketaan kierrätetyiksi. Määritelmissä on tärkeää tarkastella koko arvoketjua. Alalla on eriäviä mielipiteitä siitä pitäisikö polttoainekäyttö hyväksyä muovin kemiallisen kierrätyksen lopputuotteeksi ja edistäisikö se muovin kemiallisen kierrätyksen kaupallistamista. Loppujen lopuksi kysyntä ratkaisee markkinoiden kehittymisen, mutta lainsäädännöllä on tärkeä ohjaava rooli sen suhteen, miten prosessit saadaan kaupallistettua kannattavaksi liiketoiminnaksi. Muovin kemiallisen kierrätyksen kaupallistumiseksi tarvitaan liiketoiminnan mahdollistavia ratkaisuja kaikille arvoketjun varrella oleville toimijoille: jäte- ja jätteenlajitteluyhtiöt, muovijätteen prosessoijat/kierrättäjät (esim. startup- tai pk-yrityksiä), kemian- ja petrokemian (suuret) yritykset, muovituotteita valmistavat yritykset, brändinomistaja. Kaupallistumiseksi kaikkien toimijoiden on saumattomasti löydettävä paikkansa arvoketjussa, saatava rahoitusta ja tunnistettava liiketoiminnallisia mahdollisuuksia kierrätysmuoveista. Muovin kemiallinen kierrätys mahdollistaa siirtymisen lineaarisesta arvoketjusta kiertotalouden suljetun ympyrän arvoketjuun. Muovin kemiallisen kierrätyksen arvoketjut ovat useimmiten kansainvälisiä, jolloin niitä ei voi tarkastella yhden maan perspektiivistä: mukana on myös suuria monikansallisia yhtiöitä, jotka hakevat innovaatioita ja teknologioita uuden liiketoiminnan tueksi partneroitumalla startup- ja pk-yritysten kanssa. Uudenlaisessa arvoketjussa toimiminen vaatii kaikilta toimijoilta uudenlaista näkökulmaa tuotannon ja liiketoiminnan perusteisiin. Uudet teknologiat tarvitsevat usein ainakin 10 vuotta, jotta ne skaalautuvat riittävästi kaupallistuakseen. Muovin kemiallisen kierrätyksen teknologiat eivät sinällään ole uusia, mutta kemianteollisuuden markkinaympäristö on vasta viime aikoina alkanut muovautua aihealueelle suosiolliseksi. Petrokemian- ja kemianteollisuuden on oltava valmiita muuttamaan raaka-ainepohjaansa, ja tähän vaikuttaa olennaisesti kuluttajien vaatimukset ja maksuvalmius kierrätystuotteisiin. Pyrolyysiteknologian osalta markkinoilla on jo startup- ja pk-yrityksiä, jotka ovat kaupallistaneet tai kaupallistamassa muovien kemiallista kierrätystä: seuraavaksi tarvetta olisi toiminnan skaalaukselle ja/tai modularisoinnille. Biotekniset ratkaisut termokemiallisten ratkaisujen rinnalla ovat vielä kohtuullisen uusia, eikä niitä juurikaan ole täysin kaupallisessa käytössä. 46\n48 MUOVIJÄTTEEN KEMIALLISET HYÖDYNTÄMISRATKAISUT JA -MARKKINAT KIERTOTALOUDESSA Lopputuotteet liiketoiminnan perustana Kemiallisen kierrätyksen avulla saadaan teknisesti saman laatuista raaka-ainetta kuin neitseellinen raaka-aine: avaa ovia erilaisille lopputuotemarkkinoille. Kun teknologioiden kehityksen myötä lopputuotteiden hinta saadaan järkevälle tasolle, kierrätysmateriaalin käyttömahdollisuudet ovat lähes rajattomat Pyrolyysi- ja nesteytysprosessien lopputuotteena syntyy pääasiassa öljyä, noin 70 % hyötysuhteella. Petrokemianteollisuuden prosesseissa öljy jalostetaan naftaksi, mikä on kemianteollisuuden alkupiste, josta voidaan muokata mikä tahansa muoviteollisuuden lopputuote. Pyrolyysin lopputuotteesta 15 17% on synteesikaasua, joka käytetään tuottamaan prosessia tarvittavaa lämpöä. Kaikki muovijätteen kontaminaatio tuottaa hiiltä, jota prosessista syntyy noin 10 %: sen potentiaalisia käyttökohteita voisi olla aktiivihiili, ja myös käyttöä autojen akkujen raaka-aineena tutkitaan. Kaasutuksessa lopputuotteena saadaan synteesikaasua, joka koostuu hiilimonoksidista ja vedystä, ja josta puhdistettuna voidaan valmistaa peruskemikaaleja kuten metanolia. Kaasutusprosessi vaatii suuria volyymejä ollakseen kannattava. Biotekninen kemiallinen kierrätysmenetelmä tuottaa ensimmäisenä lopputuotteena etanolia. Lopputuotteet voivat myös olla happoja, joilla on arvoa kemianteollisuuden raaka-aineena, esimerkiksi atselaiinihappo (azelaic acid). Tärkeää on lopputuotteiden soveltuvuus elintarvikkeiden yhteydessä käytettäväksi: kemiallisesti kierrätetyn muovin käytölle elintarvikepakkauksissa ei ole esteitä toisin kuin suurelle osalle mekaanisesti kierrätetyistä muoveista. 47\n49 TYÖ- JA ELINKEINOMINISTERIÖN JULKAISUJA 2019:64 Massatasejärjestelmä Menetelmä tarjoaa säännöt kierrätetyn raaka-aineiden jäljitettävyydelle kierrätystuotteissa Kemiallisen kierrätyksen teknologiat tarjoavat mahdollisuuden tuottaa neitseellisen veroista raaka-ainetta Nämä prosessit kytkeytyvät suoraan olemassa olevaan kemianteollisuuden infrastruktuuriin, toisin kuin mekaaninen kierrätys Kierrätysraaka-aine ei ole erotettavissa fyysisesti erillisenä materiaalivirtana vaan sekoittuu muihin raaka-aineisiin kemiantehdaskompleksissa Massatasekirjanpito on yksi tunnetuista menetelmistä, joka mahdollistaa raaka-aineen jäljitettävyyden monimutkaisessa teollisessa arvoketjussa Järjestelmää käyttävät mm. sellaiset kestävään ja vastuulliseen materiaalin hankintaan tähtäävät ohjelmat kuin FSC (Forest Stewardship Council) ja BCI (Better Cotton Initiative) Järjestelmä soveltuu hyvin seuraamaan kierrätettyä raaka-ainevirtaa kemianteollisuuden tuotantolaitoksessa Massatasejärjestelmä koostuu joukosta sääntöjä, jotka määrittävät, miten lopputuotteille allokoidaan sisältyväksi kierrätettyä raaka-ainetta, jotta niiden voidaan väittää olevan kierrätettyjä / kierrätysmateriaalista valmistettuja Osana tuotantoa kierrätysmateriaali on vain yksi raaka-aine, joka syötetään tuotannon materiaalivirtaan Pääasia on, että sisään tuotantoon menee yhtä paljon kierrätysmateriaalia kuin valmistaja väittää sitä sisältyvän lopputuotteisiin, huomioiden prosessin hyötysuhde ja hävikit Kemianteollisuus ehdottaa, että laskennan perustana käytettäisiin suuretta alempi lämpöarvo (Lower Heating Value, LVH), synonyymi on tehollinen lämpöarvo (net calorific value) LVH:n yksikkö on Joule (J) tai toe (tons of oil equalent) Suurin osa tunnetuista laskentamenetelmistä, esim. LCA käyttää LVC:tä perusarvona Suure on kemianteollisuudessa yleisessä käytössä raaka-aineista puhuttaessa ja niitä vertailtaessa Massatase-järjestelmän käyttöönotto edellyttää, että säännöistä ja käytöohjeista on sovittu kansainvälisesti Massatase-järjestelmä mahdollistaa sellaisten kierrätyssertifioitujen tuotteiden myynnin, jotka ovat samaa laatua kuin neitseellisestä raaka-aineesta valmistetut vastaavat tuotteet 48\n50 MUOVIJÄTTEEN KEMIALLISET HYÖDYNTÄMISRATKAISUT JA -MARKKINAT KIERTOTALOUDESSA 3.2 Materiaalivirtatarpeet muovin kemiallisen kierrätyksen liiketoiminnalle Tarvittavat muovijätemäärät Mekaaninen vs. kemiallinen kierrätys materiaalivirtojen näkökulmasta Materiaalien elinkaaren hallinnointi Kemiallisen kierrätyksen prosessiin syötettävän muovijätteen määrän tulee olla riittävän suuri, jotta tuotanto olisi taloudellisesti kannattavaa ilman subventioita. Laskennassa lähtökohta on 20 t muovijätettä päivässä, täydellä kapasiteetilla t/päivä. Kemiallisen kierrätyksen potentiaali kasvaa, jos niihin voitaisiin syöttää erilaisia muovimateriaalia, muoviyhdisteitä ja mahdollisesti myös muita materiaaleja, kuten biopohjaisia materiaaleja. Erityisiä kiinnostavia syöttömateriaaliyhdistelmiä olisivat muovi ja puu, sekä muovi ja kumi (autonrenkaat). Muovipohjaisten tekstiilikuitujen kierrätys voisi taata merkittävän materiaalivirran kierrätykselle. Jos jätemateriaali on syntypaikkalajiteltua ja hyvin homogeenistä ja puhdasta, mekaaninen kierrätys tulee edelleen olemaan tulevaisuudessakin kannattavin vaihtoehto. Mitä haastavampi mekaanisen kierrätysprosessin rejekti on, sitä kalliimpaa on myös sen käsittely. Haasteellisia jätteitä ovat mm. komposiittimuovien ja kontaminaation yhdistelmä vaikkapa elintarvikepakkauksissa, tai vaikkapa lasikuidut. Aina, kun raaka-aineita sekoitetaan, käy kierrättäminen hankalammaksi. Polymeerit voivat mennä mekaanisen kierrätyksen läpi maksimissaan neljä kertaa, jonka jälkeen kemiallinen kierrätys tarjoaa vaihtoehdon jatkaa kiertoa. Mekaanisesti kierrätetyt raaka-aineet eivät ole tällä hetkellä tasalaatuisia, mikä joudutaan huomioimaan tuotannossa: kemiallinen kierrätys voi myös tästä johtuen tarjota mielenkiintoisen vaihtoehdon mekaanisen kierrätyksen rinnalle. Vuoteen 2030 mennessä muovimateriaalin ennustetaan olevan kehittynyt nykyistä helpommin kierrätettäväksi. Hankalimmasta materiaalista PVC:stä olisi päästy tuolloin eroon pakkausmateriaalina. Polyeteeni (PE), polypropeeni (PP) sekä PET olisivat tuolloin yleisimmin käytössä olevat muovimateriaalit. Kemiallinen kierrätys varteenotettavana mahdollisuutena auttaa tuomaan markkinoille uusia komposiittimateriaaleja, joilla on ympäristön kannalta positiivisia vaikutuksia: esimerkiksi ne kevyempinä vähentävät logistiikan tuottamia päästöjä. Materiaalin elinkaari olisi hyvä olla mietitty valmiiksi jo osana tuotesuunnittelua. Tuotteen elinkaaren hallinnoinnissa digitaaliset teknologiat voisivat helpottaa lajittelua, ja tuottaa dataa materiaalista ja tuotteen kierrätyksestä. 49\n51 TYÖ- JA ELINKEINOMINISTERIÖN JULKAISUJA 2019:64 Raaka-ainevaatimukset Kilpailu jäteraaka-aineesta Raaka-aineiden riittävyys ja saatavuus voi olla pullonkaula, erityisesti jos halutaan rakentaa suuria kemiallisen kierrätyksen prosessointiyksiköitä. Tasalaatuisuus on tärkeää: vaikka jäte olisi sekalaista, sen tulee olla mahdollisimman paljon aina samalla tavalla sekalaista eikä esimerkiksi päivittäinen variaatio ole suotavaa. Suurin osa nykyisistä teknologioista vaatii kohtuullisen puhdasta syöttöainetta: tarvitaan joko jätteiden lajittelu ennen kemiallisen kierrätyksen prosessia tai prosessin jälkeinen lopputuote tulee puhdistaa seuraavan vaiheen laatuvaatimuksia vastaavaksi. Joissakin rakenteilla olevissa laitoksissa perinteinen jätteenkäsittelylaitos tullaan sijoittamaan kemiallisen kierrätyksen prosessia edeltäväksi itse laitoksen yhteyteen. Erityisen hankalia kontaminaatioita petrokemian- ja kemianteollisuuden kannalta ovat happi, vety ja kloori. Myös bioteknisiä prosesseja käytettäessä tarvitaan esikäsittely: sillä taataan, että entsyymit ja mikrobit pääsevät riittävän nopeasti käsiksi oikeisiin lähtömateriaaleihin. Monikerrosmuovien käsittely on bioteknisille prosesseille vielä haaste. Lajittelu parantaa lopputuotteen laatua merkittävästi sekä prosessien toimivuutta myös kemiallisen kierrätyksen osalta: lajittelu ja jätteen keräyksen organisointi nähdään jopa tärkeämpänä tuotantoon vaikuttavan asiana kuin jätteen kontaminaatio. On nähtävissä kehitys solmia toimitusketjun takaamiseksi strategisia pitkäaikaisia kumppanuuksia petrokemian- ja kemianteollisuuden ja jätteiden keräämisestä ja lajittelusta vastaavien yritysten välille. Tulevaisuudessa on odotettavissa, että kemianteollisuuden yritykset alkavat hankkia kemiallisen kierrätyksen prosessista vastaavia yrityksiä; kuitenkin toistaiseksi yhteistyötä haetaan kumppanuuksien, ennemmin kuin omistuksien kautta. Perusideana on, että jäteyritykset keräävät ja lajittelevat jätteet paikallisesti ja myös nesteytys tapahtuu paikallisesti. Jos halutaan taata tietty määrä kierrätysmateriaalia tuotettavassa muovimateriaalissa, yritykset haluavat pystyä kontrolloimaan omaa laitokseensa sisään menevää materiaalivirtaansa. Materiaalivirtojen ketjussa yhdistyy sekä paikallinen että kansainvälinen toiminta eikä näitä ketjuja voi katsoa pelkästään kansallisesta näkökulmasta. 50\n52 MUOVIJÄTTEEN KEMIALLISET HYÖDYNTÄMISRATKAISUT JA -MARKKINAT KIERTOTALOUDESSA 3.3 Suomalaisten toimijoiden osaaminen ja vahvuudet Osaaminen Kaupallistumisen edellytykset Suomessa Toimenpiteet Suomessa Keski-Euroopassa on pitkään tutkittu sekä pyrolyysiä että kaasutusta nimenomaan muovinkierrätyksen näkökulmasta. Suomessa kummankin teknologian osaaminen on vahvaa, mutta ei nimenomaan muovinkierrätyksen näkökulmasta etenkään teollisessa kokoluokassa. Teknologia- että prosessiosaamisen perusta on olemassa: mahdollisuus muokata muovin kierrätykseen sopivaksi kohtuullisen pienellä askeleella, mikäli markkinat kehittyisivät tällaisen investoinnin mahdollistavaan suuntaan. Suomesta löytyy bioteknisen muovin kemiallisen kierrätyksen teknologista osaamista itse prosessista, mutta sen lisäksi myös entsyymien tuottajia. Liki kaikki muovin kemiallisen kierrätyksen teknologiat tarvitsevat jonkinasteista erilliskeräystä ja lajittelua riittävän laadukkaan ja kustannustehokkaan lopputuloksen saavuttamiseksi: tähän Suomessa on vahvaa osaamista ja kokemusta paperinkeräyksen ja metsäteollisuuteen liittyvän historian kautta. Suomessa on osaamista jätejakeiden erotteluun ja lajitteluun liittyen. Siirryttäessä kiertotaloudessa jätteiden käsittelyn näkökulmasta materiaalien hallinnoinnin näkökulmaan tarvitaan osaamisten siirtymää: jätehuolto tulee tarvitsemaan molekyylitason kemian osaamista myös Suomessa. Suomi on liian pieni markkina kaasutukseen perustuvan laitoksen sijoituspaikaksi: laitos vaatii kannattaakseen ympärilleen riittävän materiaalisyötön, kannattavinta sijoittaa keskiseen Eurooppaan. Termokemiallisista prosesseista pyrolyysin tai nesteytyksen arvoketjun osalta Suomessa löytyy toimijoita ja teknologia-infrastruktuuria myös jo ketjun loppupäästä. Jos bioteknisen prosessin ajateltaisiin kaupallistuvan jonkinlaisena liikkuvana ratkaisuna, Suomesta löytyy myös konepajateollisuutta: voisi toteuttaa kontti-tyyppisiä ratkaisuja, joissa muovi käsiteltäisiin aluksessa bioteknisin menetelmin. Paperinkeräyksessä on analogiaa muovin kierrätykseen ja petrokemianteollisuuden kiinnostukseen kierrätysmuovin käyttöön raaka-aineena: paperinkeräys on ollut aikansa green deal yritysten ja yhteiskunnan välillä, samalla tavalla muovin kohdalla asioita voisi saada eteenpäin, kun kierrätetylle materiaalille on olemassa tarve ja käyttötarkoitus lähdettäessä rakentamaan kierrätyksen arvoketjua. Suomella voisi olla rooli kehittää ja demonstroida toimintatapoja ja teknologioita, joita tulosten perusteella olisi hyvä monistaa ja skaalata eteenpäin muualla. Suomessa demonstrointi auttaisi nostamaan olemassa olevan osaamisen tasolle, joka mahdollistaisi pääsyn globaaleihin arvoketjuihin. Suomalaisten on vaikeaa päästä kansainvälisiin verkostoihin ilman liiketoiminnallisia referenssejä, joita demonstrointilaitoksella Suomessa voitaisiin saada. Suomessa voitaisiin perustaa foorumi, jossa oikeanlainen toiminnan pohjan arvoketju kehittyisi. 51\n53 TYÖ- JA ELINKEINOMINISTERIÖN JULKAISUJA 2019: Liiketoiminnan kannalta olennaiset kestävyysnäkökulmat Hiilitaseen näkökulma Prosesseihin liittyvät ympäristö- ja turvallisuuskysymykset Ympäristövaikutukset kehityksen ajurina Olennainen markkinoita muovaava tekijä on käytetyn menetelmän rooli vähentämässä hiilijalanjälkeä: energiakäytön ja hiilijalanjäljen kannalta arvoketjun eri osissa käytössä oleva infrastruktuuri ja arvoketjujen rakentuminen voi olla ratkaiseva tekijä. Avainkysymys on, miten LCA ja hiilijalanjälki lasketaan kemiallisen kierrätyksen lopputuotteille yhteisesti sovituilla tavoilla. Riippuen käsiteltävästä muovimateriaalista, kemiallisen kierrätyksen prosesseissa syntyy haitallisia ja myrkyllisiä sivutuotteita, kaasuja ja jäämiä, joiden loppusijoitus voi olla toimijalle todellinen haaste. Pienet toimijat voivat olla potentiaalinen ympäristöllinen riskitekijä, jos heillä ei ole riittävää osaamista ja resursseja huolehtia prosessiin liittyvistä ympäristökysymyksistä ja erityisesti prosessin tuottamien mahdollisten myrkyllisten lopputuotteiden oikeanlaisesta käsittelystä. Prosessien ollessa vasta kehitysvaiheessa niiden aiheuttamat ympäristölle haitallisten sivutuotteiden ja päästöjen määrät saattavat olla yllättävän korkeita. Sivutuotteiden loppusijoituksesta johtuvat kustannukset voivat vaikuttaa oleellisesti kokeilujen kannattavuuteen. Laitoksen tuotantopaikan valinta voi olla ratkaiseva: esimerkiksi kemianteollisuuden keskittymissä on valmista, oikeanlaista infrastruktuuria tarjolla. Bioteknisessä prosessissa vaarana on, että jos kemiallista prosessia ei saateta loppuun asti, päädytään tuottamaan mikromuovia. Hyrdokatalyyttinen nesteytyksessä käytetään superkriittistä vettä, mikä tarkoittaa käytännössä suuria paineita ja siten potentiaalista turvallisuusriskiä. Pääsääntöisesti muovien kierrätyksen, riippumatta kierrätysreitistä, lopputuotteilta puuttuvat turvallisuusselvitykset eli kaiken kaikkiaan kierrätystuotteiden turvallisuudesta ei ole olemassa selkeää tietoa: tuotteesta pitää tehdä Reach-rekisteröinti ja se tällä hetkellä puuttuu monelta kierrätysmateriaalilta. Lopputuote voi toki olla myös välituote, jolloin rekisteröintiä sille erikseen ei tarvita: rekisteröinti tarvitaan, jos välituotetta käytetään muuten kuin teollisessa prosessissa raaka-aineena. Reach-rekisteröinti on asia, johon toimijoiden tulee kiinnittää huomiota osana prosessin arvoketjua. Muovin kemiallisen kierrätyksen prosesseja on syytä kehittää eteenpäin myös niiden hiilijalanjäljen ja yleisesti ympäristön kestävyyden näkökulmasta. Muovien kierrätyksen ja muoviongelman kokonaiskuvassa nykyisin käytössä tai näköpiirissä olevien ratkaisujen hierarkiassa erilaisilla muovin kemiallisilla konversioteknologioilla on tärkeä rooli muovien ympäristövaikutusten lieventämisessä ainakin lyhyellä ja keskipitkällä aikavälillä. 52\n54 MUOVIJÄTTEEN KEMIALLISET HYÖDYNTÄMISRATKAISUT JA -MARKKINAT KIERTOTALOUDESSA 3.5 Sääntely-ympäristö mahdollistajana Sääntelyn tarkoitus Sääntelyn vaikutukset Auki olevia kysymyksiä Sääntelyn ei tule ainoastaan ohjata arvoketjun alkupäässä enemmän muovia kierrätysprosesseihin vaan edistää myös muovin tuottajien insentiivejä ja mahdollisuuksia käyttää kierrätysmuovia. Tiukentuvat muovin kierrätystavoitteet ohjaavat yhä enemmän muovia kierrätykseen. Erilliskeräystä lisäävät ja eri muovilaatuihin laajentavat toimenpiteet kasvattavat kierrätykseen tulevan muovin määrää ja laatujen kirjoa, mikä luo tarvetta kemialliselle kierrätykselle. Uudet kierrätysmateriaalit/raaka-aineet voivat vaatia hyväksyntää soveltuvuudessa elintarvikekäyttöön. Jos bioteknologista kierrätystä tehdään geneettisesti muunneltujen mikrobikantojen avulla, tulee prosessissa huomioida jätelainsäädännön lisäksi myös GMO lainsäädäntö, mikä saattaa hidastaa alan kehittymistä. Nykyisen Suomen lainsäädännön puitteissa joidenkin paikallisten toimijoiden pääsy jätemateriaaliin voi olla rajoittunut jätteen omistajuuteen liittyen, mikä voi olla estävä tekijä liiketoiminnan syntymiselle. Nykyisin kierrätykseksi lasketaan sellaiset hyödyntämistoimet, jossa jätemateriaalit käsitellään uudelleen tuotteiksi, materiaaleiksi tai aineiksi joko alkuperäiseen tarkoitukseen tai muihin tarkoituksiin. Tulkinta kierrätykseksi laskettavista lopputuotteista on monitahoinen ja monille toimijoille epäselvä: kun muovijäte tulisi ohjata prosesseihin, jotka lasketaan kierrätykseksi, tulisi toimijoilla olla selvä käsitys siitä, mikä kierrätykseksi kelpuutetaan. On myös epäselvyyttä siitä, mitä lainsäädännön osalta tarkoitetaan käytännössä termeillä hyödyntäminen ja kierrätys (eng. recovery vs. recycling). Tällä hetkellä liikennepolttoaineet ovat lainsäädännön kannalta energiatuotantoa, eikä niitä lasketa tuotteeksi, vaikka polttoaine käyttäytyy kuin tuote ja on varastoitavissa toisin kuin energia: eri toimijoilla on erilaisia mielipiteitä siitä, pitäisikö polttoaineet laskea kierrätetyksi lopputuotteeksi. End-of-waste-lainsäädäntö aiheuttaa ongelmia: lainsäädäntö asettaa kierrätyksen ja neitseellisen raaka-aineen eriarvoiseen asemaan, sillä fossiilinen raaka-aine nähdään vain raaka-aineena, kun taas periaatteessa samanlainen kemiallisen kierrätyksen prosessilla tuotettu raaka-aine nähdään jätteenä. Asiaa ei ole harmonisoitu EU:ssa, mikä vaikeuttaa Euroopan-laajuista toimintaa. 53\n55 TYÖ- JA ELINKEINOMINISTERIÖN JULKAISUJA 2019:64 Toiveet sääntelyn kehittämisen suhteen Parhaimmillaan lainsäädäntö voi luoda insentiivejä ja ajureita viedä kehitystä esimerkiksi ympäristöllisesti kestävämpään suuntaan. Lainsäädännön tulisi tukea nykyistä paremmin sitä, miten lopputuotteessa tulee ilmoittaa siinä käytetty kierrätysraaka-aineen määrä: tällä hetkellä yritysten markkinoinnissa käyttämiä väitteitä eivät säätele mitkään lait. Kannustimia voitaisiin rakentaa portaittaisesti eri toimintatavoille, esimerkiksi perustuen jonkinlaiseen pisteytykseen. Nämä portaat rakentuisivat esimerkiksi niin, että käytöstä uusiomuovissa saisi eniten pisteitä, kemikaaleissa hieman vähemmän, polttoaineena taasen hieman vähemmän ja poltossa kaikkein vähiten. Julkiset tuet voisi rakentaa sitten tätä pisteytysjärjestelmää vastaavaksi. Tarvitaan Reach and End-of-Waste-säädösten katsomista kokonaisuutena: näin estetään, että esimerkiksi yritys, jolla on Euroopan tason Reach-rekisteröinti pyrolyysiöljylle tuotteena ei törmää sen luovuttamisessa kemiantehtaan prosessiin kansalliseen End-of-Waste lainsäädännön tulkintaan samaisen öljyn suhteen. Ympäristölupien käsittelyssä tulisi tehdä yhteistyötä eri maiden viranomaisten kesken: aihealue on uusi, ja käsittelyaikoja voitaisiin lyhentää, jos viranomaiset voisivat oppia toisiltaan erityisesti, jos jollain alueella ollaan jo pidemmällä lupien käsittelyssä. 54\n56 MUOVIJÄTTEEN KEMIALLISET HYÖDYNTÄMISRATKAISUT JA -MARKKINAT KIERTOTALOUDESSA 4 Johtopäätökset 4.1 Muovin kemiallisen kierrätyksen potentiaali ja reunaehdot Lähtökohdat liiketoiminnalle Periaatteessa muovin kemiallinen kierrätys on ns. upcycling-prosessi ja sellaisena sen pitäisi lähtökohtaisesti olla liiketoiminnallisesti kannattavaa. Muovien kemiallinen kierrätys on kuitenkin aina ylimääräinen askel tuotantoketjussa neitseellisen materiaalin tuotantoketjuun verrattuna ja siten myös ylimääräinen kustannustekijä lopputuotteen hinnassa. Vertailukohdan muovin kemiallisen kierrättämisen liiketoiminnalliselle kannattavuudelle asettaa raakaöljyn hinta. Toisaalta on enenevässä määrin merkkejä siitä, että esimerkiksi ympäristönäkökohdat luovat asiakaspaineita ja siten uusia ajureita myös suurten yritysten etsiä uusia toimintatapoja. Voidaankin sanoa, että suuret globaalit brändinomistajayritykset sekä kemian- ja petrokemianteollisuus näkevät muovin kemiallisessa kierrätyksessä potentiaalia ja ovat siten antaneet voimakkaan alkusysäyksen alan kehitykselle. Kemiallisen kierrätyksen avulla saadaan teknisesti samanlaatuista raaka-ainetta kuin neitseellinen on, mikä avaa ovia erilaisille lopputuotemarkkinoille. Käytännössä materiaali sekoitetaan prosessissa neitseellisen materiaalin kanssa ja siten sen käyttömahdollisuudet ovat lähes rajattomat. Käyttö tuotteissa, joissa muovimateriaalin kustannus on marginaalinen, voi nopeuttaa alan kehitystä. Koska kyse usein tulee olemaan neitseellisen ja kierrätetyn muodostamasta sekoitemateriaalista, yritykset ovat voimakkaasti lähteneet ajamaan massataseeseen perustuvan järjestelmän aikaansaamista, joka edesauttaisi markkinoiden kehittymistä kierrätetylle materiaalille. 55\n57 TYÖ- JA ELINKEINOMINISTERIÖN JULKAISUJA 2019:64 Arvoketjut Alana muovin kemiallinen kierrätys muokkaa olemassa olevia arvoketjuja disruptiivisesti. Nämä arvoketjut ovat myös aina kansainvälisiä eikä asiaa voi tarkastella pelkästään yhden yksittäisen maan perspektiivistä. Nämä uudet arvoketjut yhdistävät sellaisia perinteisesti toisilleen täysin vieraita toimijoita kuten jätteiden keräyksestä ja käsittelystä huolehtivat yritykset ja suuret petrokemian- ja kemianteollisuuden globaalit toimijat sekä myös globaalit monikansalliset brändinomistajayritykset. Väliin on kasvamassa ainakin aluksi startup-pohjalta, mutta alan kehittyessä todennäköisesti suuremmaksi skaalautuva, itse kemiallisen kierrätyksen prosessien omistajayrityskunta, jotka usein ovat myös teknologian omistajia. Myös tämä kaksoisrooli eroaa aiemmasta, sillä perinteisesti prosessiteollisuudessa teknologiayritysten rooli on ollut lähinnä teknologiatoimittajana toimiminen ja prosessin omistajat ovat olleet heidän asiakkaitaan. Yhteistyön saaminen nopeammin toimivaksi tällaisessa uudessa arvoketjussa on koko alan kehityksen kannalta kaikkein oleellisin asia. Isot vs. pienet yritykset Muovin kemiallisessa kierrätyksen muotoutuvissa arvoketjuissa paikkansa on sekä suurilla globaaleilla yrityksillä että keskisuurilla ja pienillä yrityksillä mukaan lukien startupit. Teknologiasta riippuen on olemassa erilaisia näkemyksiä ja visioita siitä, mikä kokoluokka missäkin kohtaa arvoketjua olisi yritykselle optimaalisin. Yksi visio on, että muovin kemiallisen kierrätyksen laitoksista tulisi osa paikallista infrastruktuuria vesienkäsittelylaitosten tapaan. Koska ala on kuitenkin vielä muotoutumassa, aika tulee näyttämään, minkälaiset liiketoimintamallit tuovat suurimman kustannustehokkuuden myös siten, että ympäristö- ja turvallisuuskysymykset tulee huomioitua asianmukaisesti. Joka tapauksessa teknologiasta riippumatta suuret yritykset hakevat innovaatioita uuden liiketoiminnan tueksi partneroitumalla pk-yritysten ja startuppien kanssa. Tärkeintä on, esimerkiksi kun ajatellaan suomalaisia yrityksiä, ymmärtää globaalin arvoketjun ja siinä vallitsevan kaupallistamisen logiikka ja siten löytää oma paikkansa siinä. Materiaalivaatimukset Toimijoiden näkemys on hyvin yhtenäinen sen suhteen, että muovin kemiallinen kierrätys ei ole muodostamassa kilpailijaa mekaaniselle kierrätykselle, vaan kaikilla eri kierrätyksen muodoilla nähdään paikkansa. Muovien kemiallinen kierrätys on 56\n58 MUOVIJÄTTEEN KEMIALLISET HYÖDYNTÄMISRATKAISUT JA -MARKKINAT KIERTOTALOUDESSA tavallaan kierrätyksen munuainen: sen avulla pystytään käsittelemään paljon sellaista muovijätettä, jota ei voida käyttää hyödyksi mekaanisessa kierrätyksessä. Vaikka kemiallinen kierrätys tarjoaa mahdollisuuden kierrättää ns. vaikeasti kierrätettäviä muovijätejakeita, vaatii sekin, oikeastaan lähes riippumatta teknologiasta lajittelua jätteen esikäsittelynä, aivan kuten myös mekaaninen kierrätys. Kaikkein kannattavinta tällainen lajittelu olisi tehdä jo jätteenkeräysvaiheessa niin pitkälle kuin mahdollista erilliskeräyksenä. Myös jätteiden lajittelulla osana itse prosessia tulee jatkossakin olemaan tärkeä rooli, mikä tulee luomaan liiketoimintamahdollisuuksia esimerkiksi erilaisille lajitteluteknologioille. Raaka-aineiden riittävyys ja saatavuus tulee olemaan enemmän tai vähemmän pullonkaula, erityisesti jos halutaan rakentaa suuria kemiallisen kierrätyksen prosessointiyksiköitä. Nyt jo on nähtävissä kehitys solmia toimitusketjun takaamiseksi strategisia pitkäaikaisia kumppanuuksia petrokemian- ja kemianteollisuuden ja jätteiden keräämisestä ja lajittelusta vastaavien yritysten välille, sillä yritykset haluavat pystyä kontrolloimaan omaa laitokseensa sisään menevää materiaalivirtaansa. Ympäristönäkökulmat Vaikka kokonaisvaltaisia ympäristölaskelmia kierrätysmenetelmistä ei ole vielä juurikaan tehty, muovin kemiallisen kierrätyksen osalta on olemassa laskelmia, jotka osoittavat, että kestävyyden suhteen prosessit pärjäisivät vertailussa mekaaniseen kierrätykseen, erityisesti, jos tarkastellaan jätevirtoja, joita ei tällä hetkellä johdeta korkealaatuiseen kierrätykseen. Yksi suuri haaste muovin kemiallisen kierrätyksen kestävyyteen liittyen kuitenkin on, että prosessissa aina käytetään energiaa. Pienet toimijat alalla voivat olla potentiaalinen ympäristöllinen riskitekijä, jos heillä ei ole riittävää osaamista ja resursseja huolehtia prosessiin liittyvistä ympäristökysymyksistä ja erityisesti prosessin tuottamien mahdollisten myrkyllisten lopputuotteiden oikeanlaisesta käsittelystä. Kaiken kaikkiaan muovin kemiallisen kierrätyksen prosesseja on syytä kehittää eteenpäin myös niiden hiilijalanjäljen ja yleisesti ympäristön kestävyyden näkökulmasta. 57\n59 TYÖ- JA ELINKEINOMINISTERIÖN JULKAISUJA 2019:64 Lainsäädännön rooli Lainsäädännöllä on tärkeä ohjaava rooli sen suhteen, miten prosessit saadaan kaupallistettua kannattavaksi liiketoiminnaksi. Tässä suhteessa yksi haaste on, että tulkinta kierrätykseksi laskettavista lopputuotteista on monitahoinen ja epäselvä, erityisesti puhuttaessa tuotteista, jotka voidaan uusien säädösten mukaan laskea mukaan kierrätysprosenttiin. Kun operointialueena on lähtökohtaisesti Eurooppa, myös epäyhtenäisyydet End-of-Waste lainsäädännössä eri maiden välillä sekä Endof-Waste ja Reach-säädösten erillisyys aiheuttavat ylimääräistä byrokratiaa ja sitä kautta lisää toiminnan kustannusrakenteeseen. Näitä pitäisikin tarkastella yhtenäisemmin koko Euroopan tasolla. Yksi polttava kysymys tässä suhteessa on polttoaineen rooli kierrätystuotteena, mikä jakaa mielipiteitä myös toimijoiden keskuudessa. Polttoaineen hyväksyntä kierrätystuotteeksi nähdään etenkin sektorin kehittymisen alkuvaiheessa tapana saada prosessit nopeasti liiketoiminnallisesti kannattaviksi. Toisaalta nähdään myös, että polttoainekäyttö hidastaisi kemiallisen kierrätyksen prosessista saatavan raaka-aineen käyttöä uudelleen muoviteollisuuden raaka-aineena. Tärkeintä on varmastikin löytää Euroopan tasolla sellainen ratkaisu, joka mahdollistaa liiketoiminnan sekä sitä kautta myös rahoitusmahdollisuudet kaikille arvoketjun varrella oleville toimijoille ja siten alan kasvun ja kehittymisen. 4.2 Kemiallisen kierrätyksen soveltuvuus ja vaikutukset Suomessa Tällä hetkellä valtaosa Euroopan muovin kierrätyksestä on mekaanista kierrätystä. Kemiallisen kierrätyksen osuus on alle 2 %. Suomessa kemiallisen kierrätyksen osuudesta ei ole tarkkaa tietoa. Suomessa muovin kemiallisen kierrätyksen voidaan sanoa olevan vasta kokeiluasteella. Asiantuntijat ovat yleisesti sitä mieltä, että EU:n asettamia muovin kierrätystavoitteita ei voida saavuttaa ilman, että mekaanista kierrätystä täydennetään kemiallisella kierrätyksellä. Asiantuntijat näkevät kemiallisen kierrätyksen potentiaalisena ratkaisuna laajentaa kierrätystä sellaisiin muoveihin, joita ei ole nykyisillä mekaanisilla keinoilla mahdollista kierrättää. Mekaanisesti kierrätetystä muovista voidaan tehdä vain tietynlaisia ja värisiä tuotteita, ja muovissa voi esiintyä esimerkiksi hajuja. Mekaanisen 58\n60 MUOVIJÄTTEEN KEMIALLISET HYÖDYNTÄMISRATKAISUT JA -MARKKINAT KIERTOTALOUDESSA kierrätyksen rinnalla kemiallisilla menetelmillä jätemuovista voidaan valmistaa uusien muovien ja kemikaalien lähtöaineita. Kemiallisen kierrätyksen avulla kierrätetyn muovin käyttöä voidaan siis laajentaa täysin uusiin tuoteryhmiin, koska kemiallisesti kierrätetty muovi on ominaisuuksiltaan neitseellisen raaka-aineen kaltaista. Uusien kierrätysratkaisujen käyttöönottoon vaikuttaa kuitenkin merkittävästi jätemuovin riittävä saatavuus ja millaiset markkinat kierrätysmuovilla ja muilla muovijätteen jalostuksesta saatavilla tuotteilla on. Kemiallisessa kierrätyksessä on monia erilaisia teknologioita, joiden valinta riippuu vahvasti myös käsiteltävän muovin laadusta ja määrästä ja toisaalta siitä, millaista muovia halutaan tuottaa ja mille markkinoille. Tulevaisuuden ratkaisut perustuvat enenevästi erilaisten teknologioiden yhdistelyyn. Muovit, joita tällä hetkellä on suhteellisen helppoa kierrättää ja jonka lopputuotteille on jo markkinoita, kierrätetään jo suhteellisen tehokkaasti. Ei ole perusteltua luoda näille kilpailevia mekanismeja kemiallisella kierrätyksellä, joka oletetusti on ainakin aluksi olemassa olevia teknologioita kalliimpaa. Kaikissa kierrätysja hyödyntämisratkaisuissa on tärkeää huomioida haitallisten aineiden hallinta sekä uusioraaka-aineiden ja tuotteiden turvallisuus. Asiantuntijoiden mukaan kemiallinen kierrätys voisi 2030 olla laajamittaista kaupallista toimintaa, jonka liiketoiminnallinen arvo voisi liikkua sadoissa miljoonissa euroissa. Kemialliseen kierrätyksen toimijat ovat sekä isoja kansainvälisiä yrityksiä että pienempiä yrityksiä. Pienemmät toimijat nähdään merkittävinä teknologioiden ja prosessien kehittäjin, kun taas lopputuotteen valmistusprosessista vastaa usein suuri kansainvälinen muovi- tai petrokemian alan toimija. 4.3 Johtopäätösten peilaus muovitiekartan toimenpiteisiin Suomen Muovitiekartta linjaa toimenpiteitä, joilla voidaan nostaa kierrätykseen päätyvän muovin määrää ja laajentaa kierrätettävien muovien kirjoa sekä välillisesti edistää myös jätemuovin kysyntää. Muovitiekartan yhtenä tavoitteena on tuoda uusia muovijätejakeita kierrätyksen piiriin. Osa uusista talteen otetuista muovijätevirroista voisi päätyä kemiallisen kierrätykseen ja osa mekaaniseen kierrätykseen. 59\n61 TYÖ- JA ELINKEINOMINISTERIÖN JULKAISUJA 2019:64 Tätä määrittelisi jätemuovien saatavuus, muovijakeiden ominaisuudet, puhtaus sekä niistä haluttavien kierrätysmateriaalien erilaiset käyttötarkoitukset. Kemiallisen kierrätyksen kehittäminen merkittäväksi kaupalliseksi toiminnaksi vaatii koko arvoketjun yhteistyötä siten, että muovijätteen kierrätysastetta saadaan nostettua. Muovitiekartan toimenpiteiden katsotaan auttavan eri toimijoiden yhteistyön suuntaamisessa yhteiseen päämäärään. Tämän päämäärän tulee olla muovin kierrätyksen kehittäminen monipuolisesti synnyttämällä uusia ja toisiaan täydentäviä kierrätysratkaisuja, joilla kasvavat muovijätevirrat saadaan käsiteltyä tehokkaasti, taloudellisesti ja turvallisesti. Kemiallinen kierrätys nähdään olennaisena osana ratkaisua kiristyvien kierrätysvaatimusten toimintaympäristössä niille muovijätejakeille, joita ei tällä hetkellä voida mekaanisesti käsitellä tai joille kemial linen kierrätys toisi kustannus- ja energiatehokkaamman sekä ympäristöystävällisemmän kierrätysvaihtoehdon. Kemiallisen kierrätyksen soveltuvuutta erilaisille muoveille ja niihin liittyviä reunaehtoja tulee muovitiekartan mukaan selvittää. Tutkimustietoa ja pilottien sekä kokeilujen tuomaa empiiristä tietoa tarvitaan lisää, jotta pystytään paremmin arvioimaan kemiallisen kierrätyksen prosessien kannattavuutta sekä ympäristö- ja turvallisuusnäkökulmia ja tehdä tulevia investointipäätöksiä. Muovin kemiallinen kierrätys linkittyy Muovitiekartan linjaamiin yhteistyötä, osaamista, tutkimusta ja vientiä edistäviin toimiin ja voi siten edistää kaikkien Muovitiekartan toimenpiteiden toteuttamista. Esimerkiksi kemiallisesta kierrätyksestä saatavia oppeja voidaan soveltaa myös muovia korvaavien biomateriaalien ja komposiittien kierrätykseen. Nämä materiaalit tulevat enenevässä määrin yhdistymään muovin kierrätyksen arvoketjuihin ja myös niille tulee nopeasti kehittää sopivia kierrätysmenetelmiä. Muovihaaste on globaali ja ratkaisuja siihen synnytetään kansainvälisellä yhteistyöllä. Muovitiekartta nostaa muovihaasteen näkyvästi Suomen kansainväliselle asialistalle. Muovin kemiallisen kierrätyksen arvoketjut ovat kansainvälisiä ja siten on tärkeää kehittää pelisääntöjä ja ratkaisuja kansainvälisen yhteistyön puitteissa, jotta alalle saadaan tarvittavia investointeja. Ala voi tarjota myös suomalaisille teknologioille, prosesseille ja kokonaisratkaisuille merkittäviä vientimahdollisuuksia, mutta se edellyttää kehitys- ja demonstrointipanostuksia ensin Suomen ja/tai Pohjoismaiden puitteissa sekä toimijoiden hyvää verkostoitumista kansainvälisesti. 60\n62 MUOVIJÄTTEEN KEMIALLISET HYÖDYNTÄMISRATKAISUT JA -MARKKINAT KIERTOTALOUDESSA Muovitiekartta peräänkuuluttaa tutkimustietoa muovien terveys- ja ympäristöhaitoista ja niiden ratkaisuista. Tähän liittyen muovin kemiallinen kierrätys voi luoda mahdollisuuksia suomalaisille diagnostiikka-alan toimijoille. Erityisesti ns. highend tuotteissa, joiden laatu- ja hygieniakriteerit ovat korkeat, kierrätysmuoviraaka-aineelle tarvitaan hyväksyntään tähtääviä testejä. Lisäksi muovien kemiallisessa kierrätyksessä muovista voidaan erottaa ja kierrättää myös haitallisia ja vaarallisia aineita sisältäviä kemikaaleja. Terveys- ja ympäristöhaittojen hallinta ja eliminointi näissä prosesseista on ensiarvoisen tärkeää ja siihen suomalainen korkeatasoinen diagnostiikka-osaaminen voi tarjota ratkaisua globaalisti. Panostaminen toimijoiden yhteiseen kehittämistyöhön, yhteisen poliittisen tahtotilan ja pelisääntöjen määrittelyyn, suomalaisen kansainvälisen tason tutkimusosaamiseen ja kemiallisen kierrätyksen toimijoiden osaamistasoon tulee puolestaan syöttämään takaisin uusien muovin kierrätyksen ratkaisujen kehittämiseen ja muovin kemiallisen kierrätyksen toimintaedellytysten parantumiseen sekä sitä kautta muovijätteen tehokkaampaan kiertoon. Eri toimijoita yhteen tuovilla hankkeilla kasvatetaan myös kokemusta ja näkemystä siitä mille muoveille ja mihin käyttötarkoituksiin erilaiset kierrätysmenetelmät parhaiten soveltuvat kierrätyksen arvoketju ja hierarkia huomioiden. Muovitiekartan kaikkia toimenpiteitä tarvitaan, jotta muovin kemiallinen kierrätys voi kehittyä täyteen potentiaaliinsa, ja toisaalta kemiallista kierrätystä tarvitaan, jotta Muovitiekartan tavoitteet voivat toteutua. Ja kuten muovitiekartta linjaa: toimijoiden laaja-alainen yhteistyö on ehtona sille, että yksisuuntaiset arvoketjut tulevat osaksi kiertotaloutta. 61\n63 TYÖ- JA ELINKEINOMINISTERIÖN JULKAISUJA 2019:64 Vähennetään roskaamista ja vältetään turhaa kulutusta Selvitetään muoviveron käyttöönottoa Tehostetaan merkittävästi muovijätteiden talteenottoa Parannetaan muovien tunnistamista rakennuksissa sekä muovijätteen lajittelua rakennustyömailla Tehostetaan maatalousja puutarhamuovien kierrätystä ja korvaamista Nostetaan kierrätykseen päätyvän muovin määriä ja laajennetaan kierrätettävien muovien kirjoa. Panostetaan korvaaviin ratkaisuihin ja perustetaan osaamisverkosto Muovin kemiallisen kierrätyksen soveltaminen biomateriaalien ja komposiittien kierrätykseen. Otetaan muovin monipuoliset kierrätysratkaisut käyttöön Tuetaan toimijoiden välistä yhteistyötä, jolla vauhditetaan vaihtoehtoisia ja toisiaan täydentäviä kierrätysratkaisuja erilaisille arvoketjuille. Selvitetään kemiallisen kierrätyksen soveltuvuutta, potentiaalia sekä siihen liittyviä reunaehtoja ja vaikutuksia, minkä perusteella toteutetaan 1 2 täysimittaista muovijalostamoa sekä kemiallisen kierrätyksen yksikkö tai yksikköjä erillisinä tai osana olemassa olevaa kemianteollisuutta. Lisätään tutkimustietoa muovien terveys- ja ympäristöhaitoista ja niiden ratkaisuista Kemiallisen kierrätyksen tutkimus-, diagnostiikka- ja prosessiosaamisella taataan puhtaat ja turvalliset muovituotteet. Kemiallisen kierrätyksen mahdollisuudet osana globaalin muoviongelman ratkaisua. Nostetaan muovihaaste näkyvästi Suomen kansainväliselle asialistalle Viedäään osaamista ja ratkaisuja Suomalaisia kemiallisen kierrätyksen ratkaisuja voidaan soveltaa myös muissa arvoketjuissa ja toimintaympäristöissä. Kuva 9. Miten muovitiekartan toimilla voidaan edistää muovin kemiallista kierrätystä yhtenä kierrätysratkaisuna ja miten muovin kemiallinen kierrätys voi puolestaan kontribuoida muiden uusien kierrätysratkaisujen ja -osaamisen synnyttämiseen, tutkimukseen, vientiin sekä yleisesti globaalin muovikeskusteluun, yhteistyöhön ja poliittisiin päätöksiin. 62\n64 MUOVIJÄTTEEN KEMIALLISET HYÖDYNTÄMISRATKAISUT JA -MARKKINAT KIERTOTALOUDESSA 4.4 Yhteenveto johtopäätöksistä Mitä esteitä ja puutteita on toimivien muovin kemiallisen kierrätyksen markkinoiden syntymiseksi Suomeen? Kemiallisen kierrätyksen arvoketjut ja markkinat ovat kansainvälisiä Suomen markkina on lähtökohtaisesti osa eurooppalaista markkinaa. Suomi on yksin liian pieni markkina kaupallisen skaalan muovin kemialliselle kierrätykselle. Tutkimus- ja kehitystyö sekä demonstrointi kotimaassa mahdollistaisi muussa kontekstissa olevan olennaisen osaamisen nostamisen riittävälle tasolle erityisesti muovin kemialliseen kierrätykseen liittyen. Tämä edesauttaisi suomalaisten toimijoiden pääsemistä kansainvälisiin arvoketjuihin ja siten Suomen markkinan yhdistymistä Euroopan laajuiseen markkinaan. Markkinan luomiseksi tarvitaan standardi/järjestelmä, joka edesauttaa kemiallisen kierrätyksen menetelmin kierrätetyn muovin markkinoimista lopputuotteiden raaka-aineena. Koska kemiallisen kierrätyksen kautta saatava kierrätysraaka-aine sekoittuu prosessissa neitseelliseen raaka-aineeseen, yritykset ajavat massatasejärjestelmää standardiksi kertoa kierrätysraaka-aineen määrästä markkinoinnissaan. Tämä auttaisi muovintuotteiden valmistajia myös Suomessa todentamaan kierrätysmateriaalin määrää lopputuotteissa ja siten luomaan markkinoita kemiallisesti kierrätetystä raaka-aineesta valmistetuille tuotteille. Lainsäädännöllä ja sen yhtenäistämisellä Euroopan tasolla on tärkeä rooli markkinoiden syntymisen edesauttajana. Erityisiä kipukohtia ovat End-of-Waste ja Reach -säädökset. Markkinoiden muodostumista vaikeuttaa erityisesti kierrätetyksi laskettavan lopputuotteen määritelmä. Parhaimmillaan säädökset edesauttavat paikallisesti toimivia yrityksiä pääsemään mukaan eurooppalaisiin arvoketjuihin tarvitaan helppo muovijätteen ja välituotteen liikkuvuus, tehokas paikallinen keräys ja lajittelu, sekä riittävä paikallinen muovijätteen saatavuus. Mitkä voivat olla Suomen kilpailulliset vientikärjet kansainvälisillä markkinoilla kierrätysmuovin kemiallisen kierrätyksen ratkaisuissa? Suomalaisten toimijoiden mahdollisuudet vientiin avautuvat pääsemällä osaksi kansainvälisiä arvoketjuja. Arvoketjun demonstrointi kotimaassa loisi tarvittavia referenssejä kansainvälisiin arvoketjuihin pääsemiseksi. Kuvassa 10 on esitetty 63\n65 TYÖ- JA ELINKEINOMINISTERIÖN JULKAISUJA 2019:64 mahdollisia Suomen kilpailullisia vientikärkiä kansainvälisillä markkinoilla liittyen kierrätysmuovin kemiallisen kierrätyksen ratkaisuihin. Kierrätysmuovin markkinoiden luominen Suomeen eturintamassa kokeilemalla kierrätysmuovin massatasejärjestelmän toimeenpanoa vihreän sähkön tavoin Lopputuotteen, esim. muovipakkauksen valmistus Muovijätteen erilliskeräys Erilliskeräysosaamisen tuotteistaminen green deal-pohjaiseksi palvelutuotteeksi Muovijätteen lajittelu Jätteen lajitteluun (karakterisointiin) liittyvät teknologiat Suomessa olemassa olevaa tarvittavaa infrastruktuuria (esim. öljynjalostamoja, krakkeri) Välituotteen kemiallinen/ petrokemiallinen prosessointi muoviteollisuuden raaka-aineeksi Analytiikka ja diagnostiikka puhtauden, hygienian ja turvallisuuden takaamiseksi prosessin eri vaiheisiin (Välituotteen käsittely, esim. pyrolyysiöljyn puhdistus) Muovijätteen kemiallinen prosessointi välituotteeksi (esim. pyrolyysiöljy) Kemiallisen prosessoinnin teknologiat, erityisesti biotekninen ja pyrolyysi, myös kaasutus Vaatii edelleenkehitystä muovijätteelle soveltuvaksi Edelleenkehitys muovin ja biopohjaisen muovin sekakäsittelylle voisi luoda tulevaisuuden potentiaalia Kuva 10. Suomen potentiaaliset kilpailulliset vientikärjet liittyen muovin kemiallisen kierrätyksen ratkaisuihin. 64\n66 MUOVIJÄTTEEN KEMIALLISET HYÖDYNTÄMISRATKAISUT JA -MARKKINAT KIERTOTALOUDESSA 5 Haastattelujen analyysiin perustuvia ehdotuksia jatkotoimenpiteiksi 1. Suomessa tulisi selvittää mahdollisuudet luoda teknologioiden ja toimintatapojen demonstrointialusta, josta saatujen tulosten perusteella niitä olisi hyvä monistaa ja skaalata eteenpäin muualla. Tämä auttaisi kasvattamaan jo olemassa olevaa osaamista ja siten edistäisi suomalaisten yritysten pääsyä globaaleihin arvoketjuihin. 2. Suomelle luontaisena ja vahvana osaamisalueena tunnistetaan analytiikan ja diagnostiikan teknologiat ja prosessit. Suomi voisi kehittää tätä osaamista tutkimus- ja yrityssektorilla muovin kemiallisessa kierrätyksessä, jossa tuotteiden puhtaus-, hygienia-, turvallisuusvaatimukset ovat korkeita. 3. Suomi voisi edistää uuden Euroopan-laajuisen normin ns. pipeline-ainetasejärjestelmän syntymistä. Tämän toiminta ja tarkoitus olisi saman tyylinen kuin esim. vihreällä sähköllä. Järjestelmään syötetään uusiutuvaa tai jäteperäistä materiaalia, josta muovin tuottajayritys voi ostaa haluamansa määrän tehdäkseen siitä kierrätysmuovituotteita. Tällainen materiaalitasejärjestelmä mahdollistaisi sen, että lopputuotteen tuottaja voi taata käyttäneensä tuotteissaan tietyn prosenttimäärän kierrätettyä materiaalia. Käytännössä tällainen järjestelmä voisi toimia esimerkkinä yritysten globaalisti ajaman massatase-järjestelmän toimeenpanosta, jossa Suomi voisi näin olla luomassa markkinoita eturintamassa. 4. Suomessa voitaisiin lähteä pilotoimaan ekosysteemin avulla toimintatapaa, jossa samassa laitoskompleksissa, lähellä jätteiden käsittelyä, olisi sekä mekaanisen, termokemiallisen 65\n67 TYÖ- JA ELINKEINOMINISTERIÖN JULKAISUJA 2019:64 että bioteknisen käsittelyn mahdollisuudet tarjolla muovijätteen jatkokäsittelylle. Tavoitteena olisi, että käsittelyn hyötysuhde saataisiin maksimoitua. 5. Suomi voisi kehittää muovin erilliskeräyksen toimintatavoista Suomen ulkopuolelle monistettavissa olevan, green deal-vetoisen erilliskeräyksen palvelutuotteen. Muovijäte on enenevässä määrin raaka-ainetarpeen täyttävä materiaali globaaleille kemian- ja petrokemian yrityksille samalla tavalla kuin kierrätetty paperikuitu on paperiteollisuudelle. Tällainen esimerkiksi julkisen toimijan fasilitoima green deal voisi olla myös palvelutuotteena potentiaalinen vientikärki. 6. Jotta arvoketjun alkupäässä kierrätysmuovia saataisiin ohjattua enemmän kierrätysprosesseihin, on esitetty ehdotus jätemuovin käytön arvottamiselle portaittaisesti esimerkiksi lainsäädännössä: käyttö raaka-aineena uusiomuovissa olisi arvokkainta, polttoaineena seuraavaksi arvokkainta ja jätteenpoltossa vähiten arvokasta. 7. Tietynlaisena niche-tuotteena Suomi voisi edesauttaa globaalia merten muoviongelman ratkaisua kaupallistamalla biotekniseen prosessiin perustuvan liikkuvan muovinkeräysaluksen. Konepajateollisuus sekä korkea osaaminen bioteknisiin ratkaisuihin liittyen tarjoaisivat tähän mahdollisuuden. 8. Koska muovin kemiallisen kierrätyksen arvoketjut ovat lähtökohtaisesti eurooppalaisia, toivotaan myös viranomaisyhteistyön tiivistämistä Euroopan maiden kesken esimerkiksi lainsäädännön ja lupakäytäntöjen saamiseksi yhtenäisemmiksi. 66\n68 MUOVIJÄTTEEN KEMIALLISET HYÖDYNTÄMISRATKAISUT JA -MARKKINAT KIERTOTALOUDESSA Liite 1 Kierrätyksen sääntely-ympäristö Suomen ja EU:n ohjaava lainsäädäntö Pääasiallinen muovijätettä, kuten muutakin jätettä EU:ssa säätelevä laki on EU:n jätedirektiivi (2008/98/EC), joka on implementoitu Suomessa jätelailla (646/2011) 77. Lisäksi muovipakkausten kierrätystä ohjaa Pakkausasetus (518/2014) 78, joka asettaa pakkauksille kierrätystavoitteet ja velvoittaa pakkauksia käyttävät ja maahantuovat yritykset (joiden liikevaihto on yli 1M ) vastaamaan pakkausten kierrätyksestä ns. tuottajavastuun mukaisesti 79. Lisäksi Suomessa kunnalliset jätehuollon säädökset sääntelevät muovijätteen erilliskeräystä eri alueilla. Eri toimijoiden velvollisuuksiin on odotettavissa muutoksia jätelain uudistuksessa 80, joka astuu voimaan Kuvassa 11 on kuvattu Suomessa muovijätteisiin kohdistuvaa sääntelyä. 77 finlex.fi 78 finlex.fi 79 rinkiin.fi 80 rinkiin.fi 67\n69 TYÖ- JA ELINKEINOMINISTERIÖN JULKAISUJA 2019:64 Kuva 11. Muovinkierrätyksen markkinoita Suomessa ohjaavaa sääntelyä Gaia Consulting (2018) 68\n70 MUOVIJÄTTEEN KEMIALLISET HYÖDYNTÄMISRATKAISUT JA -MARKKINAT KIERTOTALOUDESSA EU:n ja Suomen jätelainsäädäntö perustuu jätehierarkiaan eli jätehuollon ensisijaisuusjärjestykseen. Hierarkiassa pyritään ensisijaisesti ehkäisemään jätteen syntymistä, ja kun tämä ei ole mahdollista, tehostamaan yhdyskuntajätteen ja pakkausjätteen kierrätystä. Jätemateriaalin uudelleenkäytöllä ja kierrätyksellä on korkeampi prioriteetti kuin jätteen energiahyödyntämisellä. Määrän vähentäminen Kestävin Uudelleenkäyttö Kierrätys Tuote Jäte Hyödyntäminen (ml. energia) Loppukäsittely Vähiten kestävä Kuva 12. EU:n jätehierarkiassa 82 painotetaan syntyvän jätteen määrän ja haitallisuuden vähentämistä ja materiaalien säilyttämistä tuotteina kestävyyden parantamiseksi. Kestävintä vaihtoehtoa on suosittava. Vuonna 2015 EU julkisti Kiertotalouspaketin (Circular Economy Action Plan) 83. Pakettiin sisältyy jätedirektiivin, pakkausjätedirektiivin, kaatopaikkadirektiivin, romuajoneuvo-, paristo- sekä sähkö- ja elektroniikkalaiteromudirektiivien muutokset, joita koskevat muutokset on pantava kansallisesti täytäntöön mennessä. Se asettaa konkreettisia toimia, joilla edistetään tuotteiden uusiokäyttöä ja kierrätystä kohti suljettuja kiertoja (closed loop of product life cycle). Paketin perimmäisenä 82 Smart Ground, Kaatopaikkakaivosopas yhdyskuntajätteelle 83 European komissio, Implementation of the Circular Economy Action Plan 69\n71 TYÖ- JA ELINKEINOMINISTERIÖN JULKAISUJA 2019:64 tavoitteena on edistää kiertotaloutta Euroopassa ja vähentää kaatopaikoille päätyviä jätemääriä. Kiertotalouspaketin seurauksena EU esitteli tammikuussa 2018 Muovistrategian (European Strategy for Plastics in a Circular Economy) 84, jonka tavoitteisiin kuuluu mm. erillismuovin keräyksen laajentaminen ja parantaminen. Lisäksi muovistrategiassa korostetaan uudelleenkäytön ja kierrätettävyyden huomioimista tuotesuunnittelussa, minkä avulla luodaan markkinoita kierrätetyille muoveille. Strategian mukaan kaikkien muovipakkausten tulee olla joko uudelleenkäytettäviä tai kierrätettäviä vuoteen 2030 mennessä. Muovin kasvavalla kierrätyksellä tavoitellaan myös uusia työpaikkoja ja muovituotannon kestävyyttä ja innovaatioita. Lisäksi 2018 astui voimaan EU:n Jätesäädöspaketti, jossa määrätään mm. erilliskeräystä ja kierrätystä lisättäväksi yhdyskunta- ja pakkausjätteissä, tuottajavastuuta laajennettavaksi ja mukautettavaksi tuotteiden kestävyyden, korjattavuuden ja uudelleenkäytettävyyden sekä kierrätettävyyden ja vaarallisten aineiden perusteella, seurantaa tehostettavaksi pakollisella jäteraportoinnilla (2020 alkaen), yhdyskuntajätteen ja pakkausjätteen kierrätysasteen laskentasääntöjä tiukennettavaksi niin, että lajittelurejektejä ei lasketa kierrätysprosenttiin, ja jätetietojen vertailukelpoisuutta parannettavaksi yhdenmukaistamalla jäsenmaiden laskentamenetelmiä. Kertakäyttömuovien käyttöä rajoitetaan erillisellä SUP-direktiivillä (Single-use Plastics Directive) (2019/904), joka asettaa kertakäyttöisen muovin käytölle vähenemiä ja kieltoja, lisävelvollisuuksia tuottajavastuuseen (roskaantumisen puhdistamisen kustannukset tuottajille), ja keräystavoitteita ja määräyksiä erilaisten muovien etikettimerkintöihin. 85 Jätesäädöspakettiin kuuluu myös Pakkausjätedirektiivi (94/62/EC), jossa EU-maiden muovipakkausten kierrätystavoitteita tiukennetaan seuraavasti: 22 %:iin vuonna 2020, 50 %:iin vuonna 2025 ja 55 %:iin vuonna Direktiivi on kansallisessa lainsäädännössä implementoitu Valtioneuvoston asetuksella pakkauksista ja pakkausjätteistä (518/2014). 84 Euroopan komissio (5/2018), Kiertotalous: EU hyväksyi uudet kunnianhimoiset jätehuolto- ja kierrätyssäännöt 85 Blauberg, Tarja-Riitta/Ympäristöministeriö (11/2018), Jätedirektiivien muutokset uudet vaatimukset tuottajille 70\n72 MUOVIJÄTTEEN KEMIALLISET HYÖDYNTÄMISRATKAISUT JA -MARKKINAT KIERTOTALOUDESSA Toimenpiteitä Suomessa EU:n jätesäädöspaketti on pantava käytäntöön kansallisessa lainsäädännössä heinäkuuhun 2020 mennessä. Muovin kierrätyksen edistäminen kuuluu EU:n ja Suomen prioriteetteihin. Tavoitteena on kierrättää 50 % muovijätteestä 2025 mennessä ja 55 % 2030 mennessä. EU:n ja Suomen kiristyvät kierrätystavoitteet ja niitä tukeva lainsäädäntö sekä mahdollisesti muut käyttöön otettavat taloudelliset ohjauskeinot 86 tukevat uusien ratkaisujen käyttöönottoa muovin kierrätyksen edistämiseksi. Valtakunnallinen jätesuunnitelma EU:n jätedirektiivin mukaisesti Suomessa on tuotettu uusi valtakunnallinen jätesuunnitelma 87, 88 vuoteen Se sisältää jätehuollon sekä jätteen määrän ja haitallisuuden vähentämisen valtakunnalliset (lukuun ottamatta Ahvenanmaata, joka tekee oman suunnitelmansa) tavoitteet ja toimenpiteet vuoteen 2030 asti. 86 Simons et al. (8/2018), Taloudelliset ohjauskeinot kiertotalouden arvoketjuissa 87 Valtioneuvosto (12/2017), Uusi valtakunnallinen jätesuunnitelma ja esitys jätelaiksi vauhdittavat kiertotaloutta (ympäristöministeriön tiedote) 88 Ympäristöministeriö (2016), Kierrätyksestä kiertotalouteen - Valtakunnallinen jätesuunnitelma vuoteen\n73 TYÖ- JA ELINKEINOMINISTERIÖN JULKAISUJA 2019:64 Suomen jätehuollon sekä jätteen määrän ja haitallisuuden vähentämisen tavoitetila vuoteen 2030 on: 1. Laadukas jätehuolto on osa kestävää kiertotaloutta. 2. Materiaalitehokas tuotanto ja kulutus säästävät luonnonvaroja sekä hillitsevät ilmastonmuutosta. 3. Jätteen määrä on vähentynyt nykyisestä. Uudelleenkäyttö ja kierrätys ovat nousseet uudelle tasolle. 4. Kierrätysmarkkinat toimivat hyvin. Uudelleenkäytön ja kierrätyksen myötä syntyy uusia työpaikkoja. 5. Kierrätysmateriaaleista saadaan talteen myös pieninä pitoisuuksina esiintyviä arvokkaita raaka-aineita. 6. Materiaalikierrot ovat haitattomia ja tuotannossa käytetään yhä vähemmän vaarallisia aineita. 7. Jätealalla on laadukasta tutkimusta ja kokeilutoimintaa ja jäteosaaminen on korkealla tasolla. Kuva 13. Valtakunnallisen jätesuunnitelman 89 tavoitetila vuoteen Valtakunnallisessa jätesuunnitelmassa painopisteenä ovat rakentamisen jäte, yhdyskuntajäte, sähkö- ja elektroniikkaromu sekä biohajoava jäte. Näistä ensimmäiset kolme ovat määriltään ja haitallisilta aineiltaan merkittäviä jätejakeita, jotka sisältävät paljon muovijätettä. Muovijätteen kierrätysasteen nostamisen kannalta on olennaista, että näiden jätteiden erilliskeräykseen ja kierrätykseen kiinnitetään erityistä huomioita. Lisäksi biojätteen erilliskeräyksellä mahdollistetaan sekajätteen tehokkaampi lajittelu, mikä on merkittävää muovijätteen talteenoton kannalta sekajätteestä. Jätesuunnitelmassa korostetaan myös tekstiilien erilliskeräyksen mahdollisuuksien selvittämistä. Tekstiileistä monet ovat muovipohjaisia, tai muovin ja 89 Valtioneuvosto (12/2017), Uusi valtakunnallinen jätesuunnitelma ja esitys jätelaiksi vauhdittavat kiertotaloutta (ympäristöministeriön tiedote) 72\n74 MUOVIJÄTTEEN KEMIALLISET HYÖDYNTÄMISRATKAISUT JA -MARKKINAT KIERTOTALOUDESSA muiden orgaanisten aineiden sekoituksia, ja niiden erilliskeräyksessä nähdään paljon mahdollisuuksia. Tekstiilit voivat tulevaisuudessa olla merkittävä syöte muovin kemialliselle kierrätykselle. Muovitiekartta Suomi vastasi EU:n tiukentuviin säädöksiin tuottamalla kansallisen Muovitiekartan 90. Siinä peräänkuulutetaan talteen otetun muovin monipuolisten kierrätysratkaisujen käyttöönottoa. Tämä sidosryhmäyhteistyönä tehty toimenpidesitoumus julkaistiin lokakuussa 2018 ja se on ensimmäinen laatuaan maailmassa. Se sisältää toimenpiteitä, joilla on tarkoitus vähentää muovin turhaa käyttöä ja roskaamista sekä lisätä muovin kierrätystä tehostamalla ja laajentamalla merkittävästi muovijätteiden talteenottoa ja edistämällä talteen otetun muovin monipuolisten kierrätysratkaisujen käyttöönottoa. Tässä yhteydessä selvitetään myös kemiallisen kierrätyksen soveltuvuutta, potentiaalia, reunaehtoja sekä vaikutuksia Suomessa. Niiden perusteella arvioidaan kemiallisen kierrätyksen täysimittaisen käsittelylaitoksen perustamista. Muovitiekartta kuvaa politiikkatoimia, joilla pyritään toteuttamaan EU:n muovistrategiaa etupainotteisesti ja ajamaan EU:ssa lisätoimia muovia sisältävien tuotteiden kierrätettävyyden, ekosuunnittelun sekä uusiomuovin käytön edistämiseksi. Lisäksi siinä peräänkuulutetaan politiikkatoimia, joilla nostetaan muovihaaste yhä näkyvämmäksi kansainvälisillä foorumeilla ja edistetään suomalaisen tutkimuksen ja yritysten kykyjä vientikelpoisten ratkaisujen tuottamiseksi. Näitä toimenpiteitä pyritään tukemaan myös julkisella rahoituksella. Tutkimustarpeena korostetaan arvoketjun kattavaa, myös kansalliset rajat ylittävää yhteistyötä uusien ratkaisujen ja muovia korvaavien tuotteiden kehittämisessä. Lahteen perustettiin maaliskuussa 2019 New Plastics Center (NPC) -osaamiskeskuksen, jonka tavoitteena on vahvistaa muovin kierrätyksen arvoketjuja ja tutkimusta, sekä yritysten materiaaliosaamista, levittää tietoisuutta perinteistä muovia korvaavista ratkaisuista ja tukea myös poliittista päätöksentekoa. Tällä hetkellä NPC on keskittynyt lähinnä biopohjaisten ja uusiutuvien muovien käyttöönottoon. 90 Vähennä ja vältä, kierrätä ja korvaa, Muovitiekartta Suomelle 73\n75 TYÖ- JA ELINKEINOMINISTERIÖN JULKAISUJA 2019:64 Hallitusohjelma Rinteen hallitusohjelmassa on linjattu toimenpiteitä, joilla pyritään edistämään kiertotaloutta Suomessa. Näistä osa vaikuttaa todennäköisesti myös muovin kierrätykseen. Hallitus tutkii 2020 kevääseen mennessä joidenkin verojen käyttöönottoa, joilla voidaan vaikuttaa uusiutumattomien resurssien käyttöön pakkauksissa, energia- ja hiiliveroa jätteen polttamiselle ja kaatopaikkaveron kiristämistä. Aloitteita Euroopassa Euroopassa on käynnistetty lukuisia aloitteita ja alliansseja muovijäteongelman ratkaisemiseksi ja muovin kierrätyksen edistämiseksi. Näistä mainittakoon esimerkiksi Circular Plastics Alliancen (CPA), joka perustettiin vastauksena EU:n Muovistrategiassaan julkaisemaan haastekampanjaan. Allianssi koostuu julkisista ja yksityisistä muovialan toimijoista, ja pyrkii edistämään vapaaehtoisia toimia EU:n Muovistrategian 10 miljoonan tonnin kierrätysmuovien käyttötavoitteen saavuttamiseksi vuoteen 2025 mennessä. Myös Euroopan muovin tuottajien ryhmittymä Plastics Europe vastasi EU:n Muovistrategiaan tuottamalla Plastics 2030 vapaaehtoisen toimintasuunnitelman, jossa Euroopan suurimmat muovituottajat sitoutuvat vapaaehtoisiin toimiin, joiden tavoitteena on saavuttaa muovipakkausten 60 % kierrätysaste 2030 mennessä ja 100 % uudelleenkäyttö ja kierrätys 2040 mennessä 91. Lisäksi neljä muovin kemiallisen kierrätyksen eurooppalaista yritystä (Plastic Energy, Gr3n, ReNew ELP, Ioniqa Technologies) ovat perustaneet alan kehittymistä ajavan etujärjestön, Chemical Recycling Europe:n vuonna PlasticsEurope (1/2018), PlasticsEurope publishes its Voluntary Commitment 74\n76 MUOVIJÄTTEEN KEMIALLISET HYÖDYNTÄMISRATKAISUT JA -MARKKINAT KIERTOTALOUDESSA Liite 2 Muovijätteen kierrätys Suomessa Muovin kierrätysasteeseen ja muovijätemääriin viittaavat luvut ovat peräisin monista lähteistä. Muovijätteen raportoinnin ja tilastoinnin haasteiden vuoksi jätemääräluvuissa on suurta vaihtelua. Gaia Consulting on analysoinut lukuja 2019 Business Finlandille tuottamassa Cluster study on recycling in manufacturing plastic products -selvityksessä, ja on joissakin tapauksissa käyttänyt myös omia laskelmiaan, esim. keskiarvoja saatavilla olevista luvuista. Luvut on myös tuossa työssä validoitu asiantuntijakeskusteluissa. Muovijätteen volyymit ja kierrätysaste Suomessa syntyy muovijätettä vuosittain noin tonnia 92. Siitä tällä hetkellä erotellaan talteen noin tonnia vuodessa, josta noin yksi kolmannes on peräisin yhdyskuntajätteestä ja kaksi kolmannesta teollisuudesta 93. Tilastokeskuksen mukaan erilliskerätystä yhdyskuntien muovijätteestä noin 39 % kierrätetään, 60 % energiahyödynnetään ja 1 % päätyy kaatopaikoille. 94 Suomessa on vuodesta 2016 asti ollut voimassa orgaanisen jätteen kaatopaikkakielto, joka estää myös muovien viemisen kaatopaikoille. 95 Muovijätteestä suurin osa muodostuu pakkausjätteestä. Suomessa syntyi vuonna tonnia pantitonta muovipakkausjätettä 96. Määrä on Euroopan tasolla yksi alhaisimmista. 92 Gaia Consulting (2019); keskiarvo moniin lähteisiin perustuvista muovijätevirta-arvioista, joissa muovijätteen määrä vaihtelee t t välillä. 93 Gaia Consulting (2019), mm. Tilastokeskuksen (2017) raportoimien lukujen ja selvitykseen tehtyjen haastattelujen perusteella. Sisältää pakkausmuovijätteen kiinteistökeräyksestä, Rinki-pisteistä, pantilliset muovit sekä yrityksistä kerätyn muovijätteen. 94 Tilastokeskus (2017) 95 Ympäristöministeriö, Kysymyksiä ja vastauksia muoveista 96 CircHubs Yhdyskuntajätteen muovit 75\n77 TYÖ- JA ELINKEINOMINISTERIÖN JULKAISUJA 2019:64 Kuva 14. Muovijätteen määrä EU-maissa vuonna Suomessa 27,5 % pakkausmuovista kierrätetään. Tämä ylittää EU:n 2020 tavoiterajan 25 %, mutta Euroopan mittakaavassa kierrätysprosentti on alhainen. Suomi on kierrätettävän muovin volyymien suhteen huomattavasti jäljessä esim. Ruotsia, jossa pakkausmuovin kierrätysaste on noin 40 %. Kun Suomessa kerätään muovia reilu kilo asukasta kohti, Ruotsissa sama luku on 8 kiloa. 98 Pakkausmuovien keräys on kuitenkin vahvasti noususuuntaista. Suomen Uusiomuovin vuoden 2018 ennakkotietojen mukaan kotitalouksien muovipakkausten kierrätys kasvoi 59 % vuonna Eniten kasvua on kiinteistökeräyksessä, joka kasvoi jopa yli 180 %. Yrityspakkauksissa nousua oli 13 %. Pantilliset pakkaukset mukaan lukien Suomessa kerättiin yli tonnia muovipakkauksia, noin 30 % markkinoille tuoduista pakkauksista Euroopan parlamentti (12/2018), Plastic waste and recycling in the EU: facts and figures 98 Hämeensanomat (1/2019), Muovinkeräys elää murrosta mustan muovin jälkeen aletaan kerätä jo pulkkia tai puutarhatuoleja 99 Suomen Uusiomuovi (3/2019) Ennakkotietoa vuoden 2018 muovipakkausten kierrätyksestä: kotitalouksien muovipakkausten kierrätys kasvoi 59 % 76\nTeknologiat yrityksille muovin hyödyntämiseen\nTeknologiat yrityksille muovin hyödyntämiseen 21. & 22.11.2018 Tommi Vuorinen 22/11/2018 VTT beyond the obvious 1 VTT vaikuttavuutta tieteellisellä ja teknologisella erinomaisuudella VTT on yksi Euroopan\nTyö- ja elinkeinoministeriön julkaisuja Ministeriö 2019:21. toimintakertomus 2018\nTyö- ja elinkeinoministeriön julkaisuja Ministeriö 2019:21 Yhteistoimintaasiamiehen toimiston toimintakertomus 2018 Työ- ja elinkeinoministeriön julkaisuja 2019:21 Yhteistoiminta-asiamiehen toimiston