Muoveissa käytettyjen palonestoaineiden vaikutus kierrätettävyyteen: Sähkö- ja elektroniikan muoveissa

Abstract

Muoveja käytetään erilaisissa sähkö- ja elektroniikkalaitteissa niiden esimerkiksi keveyden, helpon muokattavuuden ja sähköneristävyyden vuoksi. Laitteissa käyttävien muovien sähköturvallisuutta voidaan parantaa lisäämällä palonestoaineita, jotka pystyvät hidastamaan tai pysäyttämään palon etenemisen. Perinteisesti käytetyt halogenoidut palonestoaineet ovat ympäristölle ja ihmisen terveydelle haitallisia, minkä vuoksi niiden käyttöä on kielletty tai rajoitettu EU-alueella. Yleisimpiä palonestoaineita ovat olleet bromatut palonestoaineet, sillä ne ovat olleet edullisia sekä tehokkaita. Haitallisten yhdisteiden vuoksi sähkö- ja elektroniikkalaitteiden muovien kierrätys on haastavaa, ja suurin osa muoveista päätyy energiahyödyntämiseen kierrätyksen sijasta. Tämän työn on tavoitteena selvittää, kuinka sähkö- ja elektroniikkalaitteiden muovia voitaisiin kierrättää tehokkaasti ja selvittää minkälaisia haasteita kierrätykseen liittyy. Lisäksi työssä tarkastellaan, kuinka bromatut palonestoaineet vaikuttavat kierrätykseen ja minkälaisia vaihtoehtoisia yhdisteitä on kehitetty. Työ on toteutettu kirjallisuuskatsauksena. Sähkö- ja elektroniikaromun muovien eli SER-muovien kierrätyksen haasteet ovat sekä teknisiä että taloudellisia. Suurimpana haasteena ovat bromatut palonestoaineet, jotka on poistettava muusta muovifraktiosta. Muovien erottelu teollisessa mittakaavassa on kuitenkin vaikeaa ja tarkimmat erottelumenetelmät vaativat merkittävän suuria investointeja. Lisäksi SE-laitteissa käytetään useita polymeeriseoksia, mikä vaikeuttaa laadukkaan uusioraaka-aineen valmistusta. Toisaalta SER-muovien pieni osuus koko muovinmäärästä ja alhainen keräysaste hidastavat kierrätystä. Tällä hetkellä laajamittainen SER-muovien kierrätys on taloudellisen kannattavuuden vuoksi vaikeaa. Muovien lajittelu on keskeinen vaihe kierrätyksessä. Kaikki tunnistusmenetelmät eivät kuitenkaan sovellu bromin tunnistukseen. Lisäksi tarkemmat menetelmät voivat olla liian kalliita ja vaikeita toteuttaa suuressa teollisessa mittakaavassa. Tällä hetkellä käytettävät tunnistusmenetelmät mittaavat kokonaisbromipitoisuutta, minkä takia myös sallittuja yhdisteitä poistetaan kierrosta. Kehitysvaiheessa olevat teknologiat, kuten röntgentomografia (XRT) ja tekoälyyn perustuva hyperspektrikamera, voivat parantaa erottelua, mutta ne vaativat suuria investointeja. Kirjallisuuskatsauksen perusteella SER-muovien kierrätys vaatii uusien, tehokkaiden ja ympäristöystävällisten palonestoaineiden kehittämistä, investointeja tunnistusteknologiaan sekä taloudellisia kannusteiden lisäämistä. Lisäksi bromattujen palonestoaineiden käytöstä tulisi luopua kokonaan. Tulevaisuudessa voidaan hyödyntää myös kemiallista ja fysikaalista kierrätystä, mitkä voivat mahdollistaa suuremman kierrätyskapasiteetin ja vähentää muovin päätymistä polttoon.