Polyeteenitereftalaatin raaka-ainepohjan merkitys ympäristövaikutuksiin

Abstract

Muovien kulutus lisääntyy jatkuvasti ja niihin liittyvät ympäristövaikutukset tulevat yhä laajemmin tunnetuiksi. Fossiilipohjaisille muoveille on alettu etsiä ympäristöystävällisempiä korvaajia. Biomuoveja pidetään yhtenä lupaavana vaihtoehtona. Niiden raaka-ainelähteenä käytetään uusiutuvia, biologista alkuperää olevia tuotteita, kuten viljelykasveja tai niiden tähteitä. Biomuovien valmistuksen ympäristövaikutuksiin liittyy kuitenkin vielä epävarmuuksia, minkä vuoksi tutkimuksen ja vertailevan arvioinnin tekeminen on tärkeää.

Tämän työn tavoitteena on elinkaarianalyyseja (LCA) arvioimalla selvittää, onko biopohjainen polyeteenitereftalaatti (PET) perinteistä, fossiilipohjaista vastinetta parempi ratkaisu. Raaka-ainepohjia vertaillaan eri kategorioissa, kuten kasvihuonekaasupäästöissä, rehevöitymisessä ja veden kulutuksessa. Sekä tässä työssä että LCA-analyyseissä jätetään kuitenkin tarkastelun ulkopuolelle vaikuttavia tekijöitä, kuten hinta ja saatavuus, ja tarkastellaan lähtökohtaisesti vain ympäristövaikutuksia.

PET on merkittävä pakkausteollisuudessa käytetty muovi. Perinteisesti se valmistetaan uusiutumattomista raaka-aineista, kuten raakaöljystä tai kivihiilestä. Nämä raaka-aineet ovat vaarassa ehtyä ja riittävyys tulevaisuudessa halutaan turvata. Uusiutuvien raaka-aineiden hyödyntäminen ei kuitenkaan ole vielä yhtä tehokasta tai taloudellista, joten uusiutumattomia raaka-aineita käytetään yhä merkittävästi. Uusiutuvia raaka-aineita, eli biomassaa, on kuitenkin laajasti saatavilla ja sen hyödyntämisellä nähdään potentiaalia. 30 % biopohjainen PET on kehitetty teollisessa mittakaavassa ja 100 % biopohjainen laboratoriotasolla.

Näiden raaka-ainepohjien ympäristövaikutusten selvittämiseksi ja vertailemiseksi tässä työssä on tarkasteltu seitsemää LCA-tutkimusta. Yhdistämällä tutkimusten tuloksia tultiin johtopäätökseen, että biopohjainen PET voi tarjota etuja kasvihuonekaasupäästöissä ja fossiilisten raaka-aineiden ehtymisessä. Samanaikaisesti tuotanto biomassasta kasvattaa monien muiden kategorioiden vaikutuksia: muun muassa veden kulutus, rehevöityminen ja happamoituminen lisääntyvät. Tuloksiin vaikuttavat kuitenkin merkittävästi biomassan tyyppi sekä bio-osuus. Biomassan hyödyntäminen vaatii vielä kehitystä. Vertailevaa arviointia, tutkimustyötä ja ympäristötehokkuutta tulee lisätä ennen biopohjaisen PET:n laajamittaista käyttöönottoa. Muun muassa raaka-ainevalintoja, veden kulutusta ja lannoitteiden käyttöä tulisi optimoida.