Jäähyväiset jätteelle?
Maailma kärsii jättimäisestä jäteongelmasta, jonka taklaamiseen tarvitaan lukuisia luovia ratkaisuja. Esittelemme viisi kiertotalouteen perustuvaa kierrätysinnovaatiota, jotka ovat kovaa vauhtia herättämässä niin kuluttajien, yritysten kuin päättäjienkin kiinnostuksen.
Sanonta ”yhden roska on toisen aarre” pitää 2020-luvulla enemmän paikkansa kuin koskaan. Johtavat innovaattorit ja yritykset nimittäin etsivät nyt kuumeisesti keinoja, joilla yhä suurempi osa maailman jätteestä voitaisiin kierrättää vastuullisiksi materiaaleiksi tai polttoaineiksi.
Ei ole montaa vuotta siitä, kun korkealaatuisten tuotteiden valmistaminen jäteraaka-aineista tuntui vielä utopistiselta ajatukselta. Tämä on kuitenkin muuttumassa. Nyt kehitetään nopeasti uusia teknologioita, jotka tarjoavat maailmantaloudelle uusia energiaratkaisuja ja vähentävät samalla jätteen määrää.
Seuraavat viisi skenaariota näyttävät, kuinka koko jätteen käsite - sellaisena kuin sen tunnemme - on nyt murroksessa.
1. Käytetystä paistorasvasta tehdään uusiutuvaa polttoainetta
Vuosisatojen ajan yhteiskunnat ovat hylänneet jätteitä luontoon ajattelematta, että jätteen avulla voisi vähentää päästöjä. Pikakelaus tähän päivään: nyt käytettyä paistorasvaa jalostetaan laadukkaaksi uusiutuvaksi dieseliksi sekä vastuulliseksi lentopolttoaineeksi. Näillä on mahdollista korvata tavanomaisia polttoaineita ilman mitään muutoksia moottoreihin. Käytettyä paistorasvaa voidaan käyttää jopa uusiutuvien hiilivetyjen tuottamiseen uusiutuvien muovien ja kemikaalien valmistuksessa.
Viime vuosina on käynnistetty lukuisia hankkeita, joiden tavoitteena on muuttaa kotitalousjäte, käytetty paistorasva ja eläinrasvat puhtaammaksi energiaksi. Taustalla on pitkälti pyrkimys leikata päästöjä liikennesektorilla, joka aiheutti lähes neljäsosan globaaleista hiilidioksidipäästöistä vuonna 2019. Toinen muutoksen ajuri on tarve vähentää fossiilisia raaka-aineita kemikaalien ja polymeerien tuotannossa.
Kilpajuoksu päästöjen vähentämiseksi näkyy päivittäisissä uutisotsikoissa ympäri maailman, kun yritykset, hallitukset, paikallishallinto ja jopa asevoimat omaksuvat uusia teknologioita ja energialähteitä. Esimerkiksi Englannin etelärannikolla sijaitseva lomakohde Bournemouth ilmoitti hiljattain, että kaupungin jätteenkeräysautot kulkevat vastedes HVO:lla (hydrotreated vegetable oil eli vetykäsitelty kasviöljy). Nimitystä käytetään tietyn tyyppisistä uusiutuvista polttoaineista.
”Tämä on tärkeä kokeilu, joka vie kohti hallituksen jätestrategiaan kirjattua lupausta estää ruokajätettä päätymästä kaatopaikoille vuoteen 2030 mennessä. HVO-polttoaineeksi muutettu käytetty paistorasva tarjoaa ajoneuvoihimme vaihtoehtoisen, ympäristöystävällisen polttoaineen”, sanoi kaupunginvaltuutettu Mark Anderson.
Yhä useampi yritys ottaa nyt käyttöön vaihtoehtoisia energialähteitä kalustoissaan ja tehtaissaan. Samalla kasvavat ruokateollisuuden kannustimet arvioida uudelleen jätevirtoja ja tarkastella käytettyä paistorasvaa resurssina, ei jätteenä. Viime vuonna esimerkiksi Alankomaiden McDonald’s loi yhdessä Nesteen ja logistiikkayhtiö Havin kanssa kiertotalouden mallin, jossa ravintoloista kerätty paistorasva jalostetaan ruokakuljetus- ja jätteenkeräysautojen polttoaineeksi.
2. Kierrätysinnovaatioilla saadaan uusia materiaaleja muovista
Muovin kierrätys on jo vakiintunutta toimintaa, mutta prosessi ei ole aina kovin tehokas. Tavanomainen keino kierrättää muovia on mekaaninen kierrätys. Siinä muovi murskataan tai sulatetaan pieniksi hiutaleiksi tai pelleteiksi, joista voidaan tehdä uusia tuotteita. Metodi soveltuu kuitenkin vain tietyille muovityypeille, ja muunlaiset muovit päätyvät kaatopaikalle tai poltettavaksi. Lisäksi yksittäinen muovikappale voidaan kierrättää mekaanisesti vain rajallinen määrä kertoja. Näitä puutteita täydentämään on kehitetty muovin kemiallinen kierrätys.
Kemiallisen kierrätyksen avulla on mahdollista kierrättää muoveja, joiden kierrättäminen on ollut aiemmin vaikeaa. Kemiallisessa prosessissa materiaalin molekyylirakenne rikotaan lyhyemmiksi ketjuiksi. Näin syntyviä öljyjä voidaan jalostaa raaka-aineeksi uusille, korkealaatuisille muovituotteille. Siinä missä mekaanisen kierrätyksen sovellukset ovat rajalliset, kemiallisen kierrätyksen avulla syntyy täysin uusia muoveja, joiden käyttömahdollisuudet ovat rajattomat.
“Emme halua kilpailla mekaanisen kierrätyksen kanssa”, sanoo Outi Teräs, joka vastaa Nesteen kemiallisen kierrätyksen teknologioiden kaupallistamisesta. “Ennemminkin haluamme täydentää sitä.” Vaikka mekaaninen kierrätys on yhä tärkeää, muovin kokonaiskierrätysastetta voidaan kasvattaa kierrättämällä kemiallisesti sellaisia muoveja, jotka nykyisin päätyvät kaatopaikalle tai poltettavaksi.
“Emme halua kilpailla mekaanisen kierrätyksen kanssa, vaan täydentää sitä."
Laajamittaisen kemiallisen kierrätyksen tiellä on vielä joitakin haasteita. Teknologioita kehitetään kovaa vauhtia, mutta niiden rinnalla on kehitettävä myös sääntelyä ja standardeja, jotta kemiallista kierrätystä on mahdollista soveltaa laajasti. Jotta “jätteestä” saadaan käyttöön arvokas resurssi, tarvitaan uusia tapoja ajatella niin arvoketjuja, tavaroiden vapaata liikkuvuutta kuin laatustandardeja.
Kemiallisen kierrätyksen avulla voidaan kierrättää sellaisiakin muoveja, joiden kierrätys on ollut aiemmin vaikeaa.
Outi Teräs suhtautuu optimistisesti muovin kierrätyksen tulevaisuuteen. ”Neste on asettanut tavoitteekseen, että vuoteen 2030 mennessä kykenemme prosessoimaan vuosittain yli miljoona tonnia jätemuovia ja palauttamaan sen kiertotalouteen uusina polymeereinä ja kemikaaleina.” Neste on jo alkanut jalostaa nesteytettyä muovijätettä teollisessa mittakaavassa.
Kemiallisen kierrätyksen mukanaan tuomat mahdollisuudet ovat herättäneet päättäjien mielenkiinnon ympäri maailman. Singaporen hallitus ilmoitti vastikään, että se suunnittelee kehittävänsä kemiallisen kierrätyksen teollisuuttaan. Ympäristö- ja kehitysministeri Grace Fun mukaan maan tavoite on päästä 70 prosentin kokonaiskierrätysasteeseen ja vähentää Semakaun kaatopaikalle päivittäin päätyvää jätettä 30 prosentilla henkilöä kohden vuoteen 2030 mennessä.
”Kemiallinen kierrätys voi auttaa sulkemaan jätekierron Singaporessa. Sen avulla on mahdollista käsitellä likaista jätemuovia, joka ei sovellu mekaaniseen kierrätykseen. Kemiallisen kierrätyksen avulla tästä jätteestä voidaan jalostaa korkealaatuisia tuotteita, kuten uusien muovituotteiden valmistukseen käytettävää pyrolyysiöljyä”, ministeri sanoi.
3. Yhdyskuntajätteestä tulee lentopolttoainetta
Maailmanpankin arvion mukaan kiinteän yhdyskuntajätteen määrä maailmassa kasvaa 2,01 miljardista tonnista vuonna 2016 aina 3,4 miljardiin tonniin vuonna 2050. Tällä hetkellä valtaosa tästä jätteestä päätyy yhä kaatopaikalle, ja vain viidennes kierrätetään. Tulevaisuuden kierrätysmenetelmien pitää pystyä paitsi vastaamaan kasvavaan jätteen määrään, myös lisätä kierrätettävän jätteen osuutta ylipäänsä.
Yksi lupaava kehitysalue on yhdyskuntajätteen käsittely polttoaineiksi tai kemikaaleiksi tuotteiksi, kuten etanoliksi tai lentopolttoaineeksi.
”Yhdyskuntajätteestä valmistetut polttoaineet eivät ole science fictionia vaan vastuullinen ja skaalautuva tapa tuottaa polttoainetta lentokoneille ja muille ajoneuvoille”, sanoo Virpi Kröger, joka vastaa Nesteen yhdyskuntajätteeseen liittyvistä kehitysprojekteista.
Nesteen lentopolttoaineisiin keskittyvässä ohjelmassa selvitetään parhaillaan mahdollisuutta käyttää kiinteää yhdyskuntajätettä raaka-aineena. Tätä varten tarvitaan yhteistyökumppaneita. Kröger listaa, minkä tyyppistä asiantuntemusta partnereilta etsitään: ”Meille on tärkeää tehdä yhteistyötä jätehuollon, jätteen lajittelu- ja käsittelylaitosten, jätteen jalostusteknologian tarjoajien sekä muiden kaupallisten toimijoiden kanssa.”
Kiinteä jäte voidaan joko lajitella erikseen kierrätettäviin osiin, kuten muoveihin ja bioperäisiin materiaaleihin, tai käsitellä yhtenä jakeena. Yhdyskuntajätteen käsittely onnistuu suuressa mittakaavassa esimerkiksi kaasutuksen avulla: esikäsitelty jäte hajotetaan korkeassa lämpötilassa ja muunnetaan polttoaineiksi ja kemikaaleiksi. Selluloosapohjaiset materiaalit taas on mahdollista fermentoida etanoliksi, joka voidaan edelleen jalostaa lentopolttoaineeksi.
4. Talteen otettu hiilidioksidi muutetaan polttoaineeksi ja materiaaleiksi
Globaalien hiilidioksidipäästöjen vähentäminen on keskeistä ilmastokriisin vastaisessa taistelussa. Tällä hetkellä teolliset prosessit tuottavat suuren osan kaikista hiilidioksidipäästöistä. Nämä hiilidioksidipäästöt on kuitenkin mahdollista ottaa talteen ja muuttaa uusiksi materiaaleiksi elektrokemiallisten prosessien avulla. Näin ongelmasta tuleekin ratkaisu.
Hiilidioksidin muuntaminen uusiksi tuotteiksi tunnetaan myös hiilidioksidin talteenottona ja hyödyntämisenä.
Power-to-X-teknologian avulla on mahdollista tuottaa uusiutuvaa vetyä sekä muuttaa hiilidioksidi polttoaineiksi, kemikaaleiksi ja materiaaleiksi. Tämä tapahtuu käyttämällä uusiutuvaa sähköä.
”Nämä teknologiat ovat erityisen kiinnostavia sellaisissa käyttökohteissa, joissa sähkön käyttö suoraan on haastavaa, kuten lentoliikenteessä sekä muovi- ja kemianteollisuudessa. Power-to-X:n avulla hiilidioksidi voidaan sitoa kestäviksi ja kierrätettäviksi materiaaleiksi ja saada esimerkiksi näiden alojen käyttöön”, sanoo Suvi Kurkijärvi, joka työskentelee uusiutuvan vedyn ja Power-to-X-liiketoiminnan kehityspäällikkönä Nesteellä.
Tärkeimmät teknologiat uusiutuvan vedyn tuottamiseen ja sen yhdistämiseen talteenotetun hiilidioksidin kanssa polttoaineiksi ja materiaaleiksi ovat jo olemassa. Tämänhetkisen kehitystyön fokus on tuoda nämä teknologiat yhteen teollisessa mittakaavassa.
Suurin haaste on saada tästä taloudellisesti kannattavaa, Kurkijärvi huomauttaa. Kulujen odotetaan kuitenkin laskevan, kun uusiutuvan sähkön tarjonta kasvaa ja teknologiat skaalautuvat.
Useat projektit ympäri maailman näyttävät jo, millaisia mahdollisuuksia hiilidioksidin talteenotto ja uudelleenkäyttö tarjoavat. Euroopan unionilla on vetystrategia, joka kannustaa vähähiilisen vedyn hyödyntämiseen. Kurkijärvi uskoo tämän olevan ensimmäinen askel kohti kasvavaa kiinnostusta sekä hiilidioksidia että vetyä hyödyntäviä Power-to-X-ratkaisuja kohtaan.
5. Kiertotalous kannustaa uudenlaiseen jätesääntelyyn
Kaikki edellä mainitut ratkaisut edellyttävät, että ajattelemme jätteen konseptin uusiksi. Erityisesti tämä koskee niitä menetelmiä, jotka ovat vasta varhaisella kehitysasteella tai testivaiheessa, kuten kiinteän yhdyskuntajätteen käsittely ja hiilidioksidin muuntaminen polttoaineeksi.
Uudet, materiaalien kiertoon perustuvat prosessit voivat olla kalliita toteuttaa suuressa mittakaavassa. Siksikin pienten, paikallisten jätekokeilujen kehittyminen kiertotalouden prosesseiksi edellyttää muutoksia jätekäytäntöihin ja sääntelyyn.
“Kun päättäjät näkevät, että teknologia on mahdollinen, he ottavat sen huomioon ja alkavat rakentaa kannustimia.”
Ennen kuin käytännöt voivat muuttua, pienemmän mittakaavan kokeilut tarjoavat esimerkkejä siitä, mikä kierrätyksessä on mahdollista tulevaisuudessa. ”Kun päättäjät näkevät, että teknologia on mahdollinen, he ottavat sen huomioon ja alkavat rakentaa kannustimia”, Kurkijärvi sanoo. Kun nämä uudet kannustimet sitten saadaan käyttöön, suuri osa tulevaisuuden jätteestä voidaan käyttää uusien tuotteiden kehittämiseen.
