Turvallisuus purkukohteiden materiaalivirtojen kiertotalousketjuissa: Tarkastelu betonin ja betonielementteihin integroitujen lämmöneristeiden kiertotalousketjuista Suomessa
Kalenius, Mimmi (2023)
Kalenius, Mimmi
2023
Tekniikan ja luonnontieteiden kandidaattiohjelma - Bachelor's Programme in Engineering and Natural Sciences
Tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunta - Faculty of Engineering and Natural Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2023-04-14
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202302172482
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202302172482
Tiivistelmä
Luonnonvarojen käytön kestävyysvaje ja ilmastonmuutos ovat globaalin tason ongelmia, joiden ratkaisemisen yhdeksi potentiaaliseksi osatekijäksi on viime vuosina noussut kiertotalous. Kiertotalouskonseptin mukaisessa toiminnassa kerran käyttöön otettu materiaali pyritään pitämään materiaalikierrossa mahdollisimman pitkään, jotta siitä saatava hyöty voidaan maksimoida ja neitseellisten materiaalien tarve vähenee. Materiaalia voidaan sen elinkaaren aikana hyödyntää uudelleen sellaisenaan tai sitä voidaan muokata erinäisillä prosesseilla niin, että se soveltuu johonkin uuteen käyttökohteeseen. Rakennussektori kuluttaa huomattavan määrän eri materiaaleja maailmanlaajuisesti, joten lisäämällä kiertotalouden mukaista toimintaa tällä sektorilla voitaisiin sekä neitseellisten materiaalien tarvetta että rakennustarvikkeiden valmistamisessa syntyvien päästöjen määrää pienentää.
Betoni on materiaalina tärkeässä osassa talonrakentamisessa ja sen sekä sementin valmistuksessa muodostuu vuosittain 8 % globaaleista hiilidioksidipäästöistä. Betonielementtirakentaminen yleistyi Suomessa 1950-luvun jälkeen ja sekä nyt että tulevina vuosikymmeninä merkittävä osa suomalaisista purkukohteista on rakennettu betonielementeistä. Tästä syystä betonielementtien kiertotalouspotentiaalin hyödyntäminen on Suomessa ajankohtaista. Kiertotalouspotentiaalin hyödyntäminen vaatii sekä olemassa olevien että uusien kiertotalousketjujen käyttöönottoa, joka tulee voida suorittaa turvallisesti. Etenkin uusiin toimintoihin ja materiaalinprosessointimenetelmiin voi liittyä ennalta tuntemattomia riskejä, joiden tunnistaminen on tärkeää työturvallisuuden varmistamisen kannalta. Tämän kandidaatintyön tavoitteena oli selvittää millaisia kiertotalousketjuja betonielementtien olennaisimmille osille, betonille ja lämmöneristeille, on olemassa tai kehitteillä ja millaisilla menetelmillä näiden ketjujen turvallisuusnäkökulmista huolehtimista voidaan toteuttaa yritys- ja toimintotasolla.
Kandidaatintyössä määritettiin kiertotalousketjut purkukohteista saavalle betonille, ESP-muoveille, mineraalivillalle sekä polyuretaanille. Betonille määritettiin neljä vaihtoehtoista kiertotalousketjua ja kullekin lämmöneristemateriaalille kaksi. Turvallisuustarkastelumenetelmiksi valittiin betonin kiertotalousketjuille pienten ja keskisuurten yritysten haavoittuvuusanalyysi ja lämmöneristeiden kiertotalousketjuille SWOT-analyysi. Menetelmät valittiin kiertotalousketjujen ominaisuuksien ja toiminnan vakiintuneisuuden perusteella. Kandidaatintyön laajuuden rajoissa pysymiseksi betonin kiertotalousketjuille tehtiin vain suppea, esimerkkihakuinen haavoittuvuusanalyysi. Analyysissä eri ketjuista löydettiin sekä ketjuspesifejä että useammille ketjuille tai ketjujen osille yhteisiä riskejä. Tyypillisiä useammille betonin ketjuille yhteisiä riskejä olivat muun muassa purkamisvaiheen työturvallisuuteen liittyvät riskit, kun taas esimerkiksi kuljetusvaiheen riskeihin vaikutti purkamistapa eli elementtien ehjyys tai murskautuneisuus.
Lämmöneristeille määritetyille kiertotalousketjuille ei laitos- ja prosessitason tiedon vähyyden vuoksi suoritettu SWOT-analyyseja vaan todettiin, että analyysit tulisi suorittaa kiertotalousketjujen käyttöönoton yhteydessä toimintaa harjoittavien yritysten toimesta. Suomessa EPS-muovien, mineraalivillan ja polyuretaanin kierrätysprosessit ovat muutamaa poikkeusta lukuun ottamatta tällä hetkellä tutkimus- ja kehitysvaiheessa, ja mainitut poikkeukset ovat vastikään aloittaneet toimintansa tai ovat pian aloittamassa laitostason toimintaa. Suomalaisten purkukohteiden lämmöneristemateriaalien kiertotalouspotentiaalin turvallinen hyödyntäminen vaatisi lisää tutkimusta, tunnettujen kierrätysprosessien laajamittaista käyttöönottoa ja käyttöönoton yhteydessä tehtävää turvallisuussuunnittelua.
Betoni on materiaalina tärkeässä osassa talonrakentamisessa ja sen sekä sementin valmistuksessa muodostuu vuosittain 8 % globaaleista hiilidioksidipäästöistä. Betonielementtirakentaminen yleistyi Suomessa 1950-luvun jälkeen ja sekä nyt että tulevina vuosikymmeninä merkittävä osa suomalaisista purkukohteista on rakennettu betonielementeistä. Tästä syystä betonielementtien kiertotalouspotentiaalin hyödyntäminen on Suomessa ajankohtaista. Kiertotalouspotentiaalin hyödyntäminen vaatii sekä olemassa olevien että uusien kiertotalousketjujen käyttöönottoa, joka tulee voida suorittaa turvallisesti. Etenkin uusiin toimintoihin ja materiaalinprosessointimenetelmiin voi liittyä ennalta tuntemattomia riskejä, joiden tunnistaminen on tärkeää työturvallisuuden varmistamisen kannalta. Tämän kandidaatintyön tavoitteena oli selvittää millaisia kiertotalousketjuja betonielementtien olennaisimmille osille, betonille ja lämmöneristeille, on olemassa tai kehitteillä ja millaisilla menetelmillä näiden ketjujen turvallisuusnäkökulmista huolehtimista voidaan toteuttaa yritys- ja toimintotasolla.
Kandidaatintyössä määritettiin kiertotalousketjut purkukohteista saavalle betonille, ESP-muoveille, mineraalivillalle sekä polyuretaanille. Betonille määritettiin neljä vaihtoehtoista kiertotalousketjua ja kullekin lämmöneristemateriaalille kaksi. Turvallisuustarkastelumenetelmiksi valittiin betonin kiertotalousketjuille pienten ja keskisuurten yritysten haavoittuvuusanalyysi ja lämmöneristeiden kiertotalousketjuille SWOT-analyysi. Menetelmät valittiin kiertotalousketjujen ominaisuuksien ja toiminnan vakiintuneisuuden perusteella. Kandidaatintyön laajuuden rajoissa pysymiseksi betonin kiertotalousketjuille tehtiin vain suppea, esimerkkihakuinen haavoittuvuusanalyysi. Analyysissä eri ketjuista löydettiin sekä ketjuspesifejä että useammille ketjuille tai ketjujen osille yhteisiä riskejä. Tyypillisiä useammille betonin ketjuille yhteisiä riskejä olivat muun muassa purkamisvaiheen työturvallisuuteen liittyvät riskit, kun taas esimerkiksi kuljetusvaiheen riskeihin vaikutti purkamistapa eli elementtien ehjyys tai murskautuneisuus.
Lämmöneristeille määritetyille kiertotalousketjuille ei laitos- ja prosessitason tiedon vähyyden vuoksi suoritettu SWOT-analyyseja vaan todettiin, että analyysit tulisi suorittaa kiertotalousketjujen käyttöönoton yhteydessä toimintaa harjoittavien yritysten toimesta. Suomessa EPS-muovien, mineraalivillan ja polyuretaanin kierrätysprosessit ovat muutamaa poikkeusta lukuun ottamatta tällä hetkellä tutkimus- ja kehitysvaiheessa, ja mainitut poikkeukset ovat vastikään aloittaneet toimintansa tai ovat pian aloittamassa laitostason toimintaa. Suomalaisten purkukohteiden lämmöneristemateriaalien kiertotalouspotentiaalin turvallinen hyödyntäminen vaatisi lisää tutkimusta, tunnettujen kierrätysprosessien laajamittaista käyttöönottoa ja käyttöönoton yhteydessä tehtävää turvallisuussuunnittelua.
Kokoelmat
- Kandidaatintutkielmat [8430]