Julkaistu 28.09.2018

Komposiittien yhteiskunta

Materiaalien kiertoa pyritään usein edistämään siten, että teollisuuden sivuvirtoja puhdistetaan ja hyödynnetään raaka-aineena. Osa ratkaisuista perustuu näiden sivuvirtojen yhdistelemiseen uusiksi yhdistelmämateriaaleiksi eli komposiiteiksi. Onko tämä kestävän kehityksen mukaista kiertotaloutta?
Kirjoittajat
toimitusjohtaja, Apila Group
Palvelujohtaja, Apila Group

Maa- ja metsätalousministeriön biotalousseminaarissa Polkuja hiilineutraaliin yhteiskuntaan maaliskuussa yleisöä nauratti Aalto-yliopiston filosofian professori Matti Häyry, aiheenaan Biotalouden voittajat ja häviäjät -selvityksen tulokset. Lopputulemana oli ”Oikeudenmukaisuuden aatteellisuuden kompassi”, joka hienosti kuvaa meidän kaikkien bio- ja kiertotalouden saralla työtä tekevien dilemmaa: kenen etua ajetaan ja minkä tai kenen kustannuksella? Toisin sanoen: pyhittääkö tarkoitus keinot, jos sutta karkuun lähtiessä tulee karhu vastaan?

Yhdistelmämateriaalit eli komposiitit ympärillämme

Komposiitti on kahden tai useamman materiaalin (metalli, puu, muovi tai keraami) yhdistelmä, jossa materiaalit toimivat yhdessä, mutta eivät ole liuenneet tai sulautuneet toisiinsa. Ne siis sisältävät sekoitettuna tai laminaattirakenteina erilaisia materiaaleja, joita ei voi käsin erottaa toisistaan. Tutuimpia esimerkkejä lienevät terassilaudat, lattialaminaatit ja keittiötasot. Niihin kuuluvat myös lasikuitulujitteiset muovit (lujitemuovit) ja laminaattirakenteiset pakkaukset, kuten alumiinia ja muovia sisältävät lääkepakkaukset, kahvin käärepakkaukset ja aluminoidut kartonkiastiat.

Kemian kannalta katsottuna lähes kaikki materiaali ympärillämme on erilaisten kemiallisten materiaalien yhdistelmiä, osa jo luontaisesti. Vaikkapa puu, jossa rakenneaineena on selluloosa ja sidosaineena ligniini ja täyteaineena puun maasta imemiä epäorgaanisia suoloja – niitä, jotka näemme polton jälkeen uunin tuhkapesässä.

Harvemmin komposiitiksi mielletty, mutta käytännössä tähän ryhmään selvästi kuuluva on maalattu puu eli maalin ja puuaineksen laminaattirakenne. Myös puu ja kivi sekä sellukuitu ja muovi on saatu yhdistymään. Näin on luotu uudenlaisia, mielenkiintoisia ja myös käyttöominaisuuksiltaan parempia tai jopa ekologisempia materiaaleja. Myös kiertotaloudessa on noussut mahdollisuudeksi luoda uusia komposiitteja teollisuuden jätteistä eli sivuvirroista.

Komposiitteja sivuvirroista: sutta pakoon, karhua vastaan?

Kiertotalouden ratkaisuiden kannalta komposiitteihin liittyy kuitenkin haasteita. Jos sivuvirran synty ja loppusijoitus itsessään ovat niitä susia, joita sananparressa halutaan pakoon, voi niistä valmistettujen komposiittien käytönjälkeinen kierrätys puolestaan olla vastaantuleva karhu.

Jätelainsäädännön etusijajärjestys (Jätelaki 646/2011 8§) sanoo, että jätteet eli käytöstä poistetut tuotteet ja materiaalit tulee ensisijaisesti käyttää uudelleen. Tämä ei useinkaan ole komposiittien kohdalla mahdollista. Maalattua seinälautaa on vaikea sijoittaa uuteen seinään, eikä lääkepakkausta voi täyttää uudelleen.

Toissijaisesti tuotteet tulisi kierrättää eli käyttää materiaalina. Koska komposiiteissa kohtaa kaksi erilaista materiaalia, joita ei voi helposti erottaa toisistaan, erotteluun perustuvat jalostusprosessit ovat haastavia. Tällainen jalostusprosessi nostaa myös materiaaleista jalostetun sivuvirtaraaka-aineen hintaa. Nykyisessä asenneilmapiirissä yleinen odotusarvo on, että tuote, joka on tehty sivuvirroista, ei saa olla kalliimpi kuin neitseellisestä materiaalista tehty tuote. Käytännössä sivuvirtaraaka-aine ei siis saa maksaa mitään. Tämä on dilemma kannattavan liiketoiminnan luomisen kannalta.

Jos materiaaleja ei kyetä erottamaan toisistaan kustannustehokkaasti, on löydettävä keino, jolla materiaali voidaan hyödyntää vaikkapa murskattuna ja seulottuna seoksena. Ja tällöin seoksen kierrätysmahdollisuuteen vaikuttaa etenkin se osa, joka on vaikeammin kierrätettävä.

Käytännössä komposiitteja ei useinkaan lähdetä prosessoimaan materiaalikäyttöön. Komposiittien kohdalla käyttöiän tultua täyteen jäljellä ovat jätelainsäädännön kaksi viimeistä vaihtoehtoa: hyödyntäminen jätteenä tai polttaminen. Ja hyödyntäminen jätteenä, vaikkapa maanrakentamisessa, on tarkasti säädeltyä. Maarakentamisen MARA-asetuskaan ei ota vielä kantaa komposiittien kelpoisuuteen.

Onko komposiittirikas yhteiskuntamme siis yhtä sotkua, joka kelpaa vain polttoon?

Materiaaliviisaan tuotesuunnittelun avulla kauaskantoisia ratkaisuja

Kestävämpi ja kauemmin arvoa tuottava vaihtoehto löytyy materiaaliviisaasta tuotesuunnittelusta. Materiaaliviisaassa suunnittelussa käytettäviksi raaka-aineiksi ja prosessikemikaaleiksi valitaan turvallisia ja mahdollisimman vähän ympäristöä kuormittavia vaihtoehtoja. Valitut raaka-aineet prosessoidaan järkevästi, niin ettei prosessi itsessään luo uusia haasteita sivuvirtojen tai päästöjen suhteen. Ja erityisesti: viisaasti komposiittimateriaalista valmistettu tuote on käytettävissä uudelleen, se on joko kierrätyskelpoista sellaisenaan tai helposti erotettavissa kierrätyskelpoisiksi jakeiksi. Näin vältytään luomasta komposiittimateriaalilla nopeaa ratkaisua, joka voi olla ongelma tulevaisuudessa.

Viisaasti sivuvirroista valmistetut komposiitit luovat uuden elinkaaren sellaisille materiaaleille, jotka muuten todennäköisesti menisivät suoraan energiahyötykäyttöön. Samalla syntyy uudenlaisia, parempia materiaaleja, joilla on parempi lujuus, toiminnallisuus tai säänkestävyys.

Ei utopiaa, vaan arvonluontia parhaimmillaan

Utopiaa? Ei ole. Emme malta olla nostamatta esille eräitä suomalaisia edelläkävijöitä. Massiivitasoissa ja kylpyhuonekalusteissa tutuksi tulleessa Durat-yhdistelmämateriaalissa hyödynnetään sivuvirtoja, ja tuottaja on järjestänyt sen kierrätyksen. Samalla periaatteella toimii uutta aaltoa edustava Uitto Boards. Tällainen suljettu kierto on ratkaisumalli, jossa tuottaja hyödyntää käytöstä poistetut tuotteet osana omaa tuotantoaan.

Aina suljettu kierto ei ole mahdollista. Silloin tärkeintä on, että uusien materiaaliviisaiden yhdistelmämateriaalien suunnittelussa on mukana koko kiertotalouden ekosysteemi tuotteen suunnittelusta ja tuottamisesta käyttäjään, kierrättäjään ja materiaalin uudelleenkäyttäjään. Vain tällöin luodaan kestävän kehityksen mukaista kiertotaloutta.

Mistä on kyse?