Muovien kemiallisen kierrätyksen pilottilaitokset
Kukkasniemi, Mira (2023)
Kukkasniemi, Mira
2023
Teknisten tieteiden kandidaattiohjelma - Bachelor's Programme in Engineering 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
2023-05-15
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202304254385
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202304254385
Tiivistelmä
Muovien kiertotaloutta halutaan tehostaa, mihin keinoina on muovimateriaalien uudelleen hyödyntäminen sekä jätteen määrän vähentäminen, jotka voidaan saavuttaa kierrättämällä. Nykyään muovijätteen kierrätykseen käytetään pääosin vain mekaanista kierrätystä, mutta sillä ei kuitenkaan pystytä kierrättämään kaikkea muovijätettä, kuten kertamuoveja tai monikerrospakkauksia. Tähän haetaan ratkaisua kemiallisesta kierrätyksestä, jota pyritään aktiivisesti kehittämään. Työn tavoitteena on tutkia, millä tasolla muovien kemiallisen kierrätyksen pilottilaitostoiminta on. Tavoitteena on myös selvittää, mitä kemiallisen kierrätyksen menetelmiä pilottilaitoksissa hyödynnetään ja mitä yleisiä haasteita kyseisiin menetelmiin liittyy. Työ toteutetaan kirjallisuuskatsauksena.
Työn alussa esitetään lyhyesti muovien tuotantomääriä Euroopassa ja maailmalla sekä muovien kierrätysastetta Euroopassa. Lisäksi esitellään muovien kierrätysmenetelmiä, joista mekaanisesta kierrätyksestä kerrotaan lyhyesti ja kemiallisesta kierrätyksestä kattavammin. Tämän jälkeen työssä esitetään pilottilaitoksien käyttötarkoitus uuden teknologian kehittämisessä. Lisäksi tarkastellaan esimerkkejä olemassa olevista muovien kemiallisen kierrätyksen pilottilaitoksista. Lopuksi tarkastellaan pilottilaitoksissa hyödynnettyjen menetelmien yleisiä haasteita.
Tutkimuksen perusteella havaitaan pyrolyysin olevan pilottilaitoksissa eniten hyödynnetty kemiallisen kierrätyksen menetelmä. Erilaiset versiot pyrolyysistä ovat kuitenkin myös potentiaalisia vaihtoehtoja. Etenkin katalyyttinen krakkaus, jossa katalyytin avulla prosessilämpötilaa saadaan laskettua. Lisäksi tutkimus osoittaa, että kemolyysimenetelmiä sovelletaan erityisesti polyeteenitereftalaatille (PET). Tutkimuksessa selviää, että muovien kemiallisen kierrätyksen pilottilaitostoiminta on aktiivisella tasolla, sillä useampi toimija on pilotointivaiheessa oman teknologiansa kehityksen kanssa. Lisäksi moni näistä toimijoista on jo ilmoittanut suunnitelmistaan skaalata teknologiaansa eteenpäin suurempaan laitokseen. Kemiallisen kierrätyksen menetelmissä yleisenä haasteena havaitaan olevan energiaintensiivisyys, sillä niiden prosessilämpötilat ovat korkeita. Tämän vuoksi kemiallisen kierrätyksen menetelmistä tulisi tehdä kattavia elinkaariarvioita, jotta saadaan kokonaisvaltainen ymmärrys menetelmien elinkaaren aikaisista ympäristövaikutuksista.
Työn alussa esitetään lyhyesti muovien tuotantomääriä Euroopassa ja maailmalla sekä muovien kierrätysastetta Euroopassa. Lisäksi esitellään muovien kierrätysmenetelmiä, joista mekaanisesta kierrätyksestä kerrotaan lyhyesti ja kemiallisesta kierrätyksestä kattavammin. Tämän jälkeen työssä esitetään pilottilaitoksien käyttötarkoitus uuden teknologian kehittämisessä. Lisäksi tarkastellaan esimerkkejä olemassa olevista muovien kemiallisen kierrätyksen pilottilaitoksista. Lopuksi tarkastellaan pilottilaitoksissa hyödynnettyjen menetelmien yleisiä haasteita.
Tutkimuksen perusteella havaitaan pyrolyysin olevan pilottilaitoksissa eniten hyödynnetty kemiallisen kierrätyksen menetelmä. Erilaiset versiot pyrolyysistä ovat kuitenkin myös potentiaalisia vaihtoehtoja. Etenkin katalyyttinen krakkaus, jossa katalyytin avulla prosessilämpötilaa saadaan laskettua. Lisäksi tutkimus osoittaa, että kemolyysimenetelmiä sovelletaan erityisesti polyeteenitereftalaatille (PET). Tutkimuksessa selviää, että muovien kemiallisen kierrätyksen pilottilaitostoiminta on aktiivisella tasolla, sillä useampi toimija on pilotointivaiheessa oman teknologiansa kehityksen kanssa. Lisäksi moni näistä toimijoista on jo ilmoittanut suunnitelmistaan skaalata teknologiaansa eteenpäin suurempaan laitokseen. Kemiallisen kierrätyksen menetelmissä yleisenä haasteena havaitaan olevan energiaintensiivisyys, sillä niiden prosessilämpötilat ovat korkeita. Tämän vuoksi kemiallisen kierrätyksen menetelmistä tulisi tehdä kattavia elinkaariarvioita, jotta saadaan kokonaisvaltainen ymmärrys menetelmien elinkaaren aikaisista ympäristövaikutuksista.
Kokoelmat
- Kandidaatintutkielmat [8800]