Näin toimii pyrolyysi, josta toivotaan yhtä pelastajaa jätekriisiin – muoviöljybisnes kasvaa Suomessa

Muovin pyrolyysi on teollistumisen kynnyksellä. VTT:n asiantuntija sanoo, että mekaanisen kierrätyksen lisäksi tarvitaan enemmän kemiallista kierrätystä EU:n tavoitteiden saavuttamiseksi.

Kaipolan suljettu paperitehdas on houkutellut Jämsään kaksi kiertotalousyritystä, joita yhdistää suunnitelma muoviöljyn valmistamisesta pyrolyysin avulla.
  • Jonna Karjalainen

Paperikoneiden jyske sammui muutama vuosi sitten Jämsän Kaipolassa.

Tämän jälkeen tehdaskiinteistöön on tullut kaksi suomalaisomisteista kiertotalousyritystä: Kaipola Recycling ja Kaipola Circular.

Toimijoita yhdistää suunnitelma muoviöljyn valmistamisesta pyrolyysin avulla.

Ensimmäisenä tehdasalueella toimintansa aloitti Kaipola Recycling. Yritys on polttanut jätettä luvatta ja saanut lupavirastot riitoihin.

Tuoreemman tulokkaan, Kaipola Circularin, taustalta on paljastunut Corsair Group -niminen suomalaisvetoinen toimija, joka valmistaa pyrolyysiöljyä Thaimaassa. Yritys kauppaa asiakkailleen muovijalanjäljen hyvittämistä verkostomarkkinoinnin avulla.

Pyrolyysissä kiinteä muovi nesteytetään hapettomassa tilassa. Jatkokäsittelyn jälkeen pyrolyysiöljyä voidaan käyttää muovin raaka-aineena fossiilisen öljyn tilalla.

Kaavio pyrolyysiprosessista
Pyrolyysi tunnetaan myös kuivatislauksena. Siinä ainetta hajotetaan kuumentamalla sitä ilman happea. Kuva: Lasse Isokangas

Pyrolyysiin liittyy valtavia mahdollisuuksia, mutta myös riskejä.

– Helposti syttyvien aineiden valmistus on aika erilaista kuin esimerkiksi tyypillinen paperin valmistus - tai jätteenpolttokin. Osaamisen ja tarvittavien lupien tulee olla kunnossa, VTT:n työelämäprofessori Mika Härkönen alustaa.

Hän pitää keskeisenä huolenaiheena prosessiturvallisuuteen liittyviä seikkoja.

Kaipolan entinen paperitehdas Päijänteen rannalla, tummat pilvet taivaalla.
Vanhassa paperitehtaassa toimii kaksi kiertotalousyritystä. Kuva: Petri Aaltonen / Yle

Tuore teknologia

Härkönen on työskennellyt kolmen vuosikymmenen ajan kemian tutkimuksen parissa sekä petrokemian teollisuuden tuotekehitystehtävissä.

Tässä jutussa hän ei ota kantaa yksittäisten yritysten toimintaan, vaan kommentoi asiaa yleisellä tasolla.

– Etenkin pakkausmuoville on asetettu Suomen jätelaissa kovat kierrätystavoitteet. Tämänhetkiseen kierrätysasteeseen verrattuna ne ovat aika haasteellisia. Siksi myös muovin kemiallisen kierrätyksen muotoja tarvitaan.

Hiljattain Suomi sai EU-komissiolta noottia yhdyskuntajätteen ja muovin kierrätyksen laahaamisesta.

Pyrolyysiä hyödyntävät toimijat ovat vielä aika pieniä.

Mika Härkönen, VTT

Kaipola Circular suunnittelee aloittavansa toiminnan jo tänä kesänä. Täyteen mittaansa sen on tarkoitus kasvaa vuoden 2024 loppuun mennessä.

Kaipola Recycling aikoo käynnistää tuotannon Valmetin lähivuosina tulossa olevalla muovipyrolyysilaitteistolla.

Muovin pyrolyysistä on alettu puhua enemmän vasta viimeisen kymmenen vuoden aikana.

Suomessa on tällä hetkellä Härkösen mukaan yksi säännöllisessä toiminnassa oleva muovin pyrolyysilaitos, Nokialla toimiva WasteWise. Se toimittaa muoviöljyä Nesteen jalostamolle Porvooseen jatkokäsittelyyn.

Kuvassa on Kaipolan entisen paperitehtaan pihamaalla seisova iso kasa silputtua muovia. Kierrätysmuovi on menossa tehtaan voimalan kattilaan poltettavaksi
Kaipola Recycling aloitti jätteenpolton Kaipolassa tammikuussa 2022. Kuva: Outi Parikka / Yle

Pyrolyysilaitteistoja ja aikeita toiminnan käynnistämiseen on tällä hetkellä muuallakin Suomessa.

– Uutta tämä on, ja oikeastaan vasta teollistumisen kynnyksellä. Pyrolyysiä hyödyntävät toimijat ovat vielä aika pieniä, Härkönen kertoo.

Härkösen mukaan muoviöljyn valmistuksen kapasiteetti oli viime vuonna koko Euroopassa 100 000 tonnin luokkaa.

– Suhteutettuna se on vain noin kolmasosa yhden tyypillisen muovitehtaan kapasiteetista. Niitä on Euroopassa yli sata.

Euroopassa pyrolyysiosaamisen kärkimaita ovat Härkösen mukaan Hollanti ja Belgia.

Kasvusuunnitelmat kuitenkin ovat suuria.

– Lähes jokainen muovia valmistava ja petrokemian yritys on ilmoittanut investointisuunnitelmista pyrolyysiin perustuvaan tekniikkaan niin, että vuonna 2025 kapasiteetti olisi kymmenkertainen. Nyt elämme vuosia, jolloin teollisuus kehittyy.

Mistä saadaan puhdasta raaka-ainetta?

Toiminnan aloittaminen ei ole yksinkertaista. Ydinkysymyksiksi nousevat raaka-aineen saatavuus ja puhtaus.

Härkönen sanoo, että harvaan asutussa Suomessa muovijätettä syntyy hajautetusti, joten hajautettu systeemi voi olla sopivin myös kierrätysraaka-aineen keräykseen ja jalostukseen.

Kaipola Circular on kertonut, että heidän raaka-aineensa tullaan hankkimaan sekä Suomesta että Euroopasta.

Itse näen hyvänä asiana, että kemiallinen kierrätys kasvaa

Mika Härkönen, VTT

Muovi kierrätetään nykyisin pääasiassa mekaanisesti, eli jätemuovi kerätään ja siitä erotetaan eri muovilajit mahdollisimman puhtaina. Ne sulatetaan ja pelletöidään uudeksi kierrätysmuoviksi.

Härkösen mukaan mekaaninen muovin kierrätys ei yksin riitä tavoitteiden saavuttamiseksi.

– Itse näen hyvänä asiana, että kemiallinen kierrätys kasvaa ja saadaan uusia muovituotteita kierrätyksen piiriin, Härkönen kommentoi.

Puhdista, kuumenna, jälkikäsittele ja jalosta

Pyrolyysi on vain yksi lenkki muovin kemiallisen kierrätyksen ketjussa.

Ensin jätemuovi täytyy kerätä. Pyrolyysissä voidaan käyttää sekalaista muovia - muutamin reunaehdoin.

– Ihan kaikkea sinne ei kuitenkaan voi laittaa. Pääasiassa käytetään polyolefiinimuoveja, eli yleisimmin pakkauksissa käytettäviä muoveja, Härkönen sanoo.

Esimerkiksi PET-muovista tehtyjä virvoitusjuomapulloja ei käytetä pyrolyysissä. Myöskään PVC-muovi ei sovellu pyrolysoitavan öljyn tuottamiseen.

Muovi syötetään reaktoriin, jossa lämpötila on 400–600 astetta. Hapettomassa tilassa muovi ei pala, vaan muovimolekyylit pilkkoutuvat pienemmäksi, ja syntyy öljymäistä tuotetta.

Nestemäisen öljyn lisäksi syntyy kaasumaisia tuotteita sekä jäännöshiiltä. Yleensä palavia kaasuja käytetään pyrolyysin vaatiman lämmön tuottamiseen.

Ennen kuin muoviöljyä voidaan hyödyntää kierrätyksessä, se vaatii paljon jälkikäsittelyä ja puhdistusta. Kemiallisessa kierrätyksessä muovi pilkotaan lähtöaineiksi ja vasta sitten rakennetaan uudestaan.

Ketju ei siis lopu puhdistettuun pyrolyysiöljyyn.

– Se syötetään muovin valmistuksen teollisiin prosesseihin. Puhutaan höyrykrakkauksesta.

Vasta monivaiheisen prosessin jälkeen saadaan uutta vastaavaa muovia.

Muovi ei suinkaan ole ainoa materiaali, jonka kierrättämiseen pyrolyysi sopii. Pyrolyysiä voidaan käyttää muun muassa metsätähteiden nesteyttämiseen ja raskasta polttoöljyä korvaavan polttoaineen valmistamiseen.

Nesteellä ei suunnitelmia Kaipolan yritysten kanssa

Neste on ilmoittanut isoista investoinneista pyrolyysiöljyn käsittelyyn Porvoossa.

Neste kertoo Ylelle, ettei yhtiö ei tee yhteistyötä Kaipola Recyclingin, Kaipola Circularin tai Corsair Groupin kanssa, eikä yhtiöllä ole suunnitelmia hankkia heiltä nesteytettyä jätemuovia.

Kaipola Circular kertoo Corsairin auttaneen yritystä saamaan neuvotteluyhteyden Euroopan suurimpiin petrokemiayhtiöihin, kuten Shelliin, SABICiin ja ExxonMobileen.

Koetoiminnassa on epävarmuuksia

Länsi- ja Sisä-Suomen aluehallintovirasto on myöntänyt Kaipola Circularille luvan pyrolyysiprosessin koetoiminnalle vuodeksi eteenpäin toukokuusta alkaen.

Lupa aiheutti kädenvääntöä kaupungin valvontajaostossa.

VTT:n Härkönen tunnistaa koetoimintaan liittyvän huolen.

– Yleisesti ottaen koetoiminnassa on enemmän epävarmuuksia, mitä prosessista lopulta tulee, Härkönen sanoo.

Koetoiminnassa määritetään tarkkaan seurattavat ja raportoitavat asiat. Tarvittaessa toiminta pitää keskeyttää.

– Hyvin hallinnoituna ja seurattuna se on turvallista. Siinä pitää olla riittävästi asiantuntemusta ja virheistä pitää oppia.

Härkönen toteaa, että koetoiminta on mittakaavaltaan pienempää kuin varsinainen toiminta, joka vaatii ympäristöluvan.

Muovijätettä kodin keräysastiassa.
Suomi on saanut EU:lta moitteita muovijätteen kierrättämisestä. Kuva: Janne Järvinen / Yle

Määristä riippuen koetoiminta voi vaatia myös Turvallisuus- ja kemikaalivirastolta (Tukes) luvan.

Tukesin teollisten prosessien ryhmäpäällikkö Kati Hietamäki kertoo, että Kaipola Circularin koetoiminta ei edellytä kemikaaliturvallisuuslupaa. Tukesin valvonnassa ei tällä hetkellä ole kohteita, joissa olisi käytössä muovin pyrolyysiprosessia.

Tukes valvoo laajamittaisesti kemikaaleja käsitteleviä ja varastoivia laitoksia. Jos toiminnan laajuus jää alle Tukesin luparajan, mutta ylittää ilmoitusrajan, kohteen valvonta kuuluu pelastusviranomaiselle.

Säätely jälkijunassa

Muovin pyrolyysilaitoksille tarkoitettua lainsäädäntöä, säätelyä tai seurantakeinoja ei ole olemassa, vaan sille sovelletaan jätteenpolton säädöksiä. Härkösen mukaan sääntely on vasta kehittymässä, ja siinä viranomaisilla on korkea varovaisuusperiaate.

Härkosen mukaan tiedeyhteisö katsoo edelleen, että muovin mekaaninen kierrätys on hiilidioksidipäästöiltään ja energiankäytöltään edullisempi ratkaisu kuin pyrolyysi.

Molekyylejä ei tarvitse pilkkoa, jolloin se vaatii vähemmän energiaa.

Härkösen mukaan isoin ero on, että pyrolyysillä saadaan valmistettua uutta vastaavaa muovia. Sitä voidaan käyttää kohteisiin, joihin mekaanisesti kierrätetty muovi ei sovi.

– Näen menetelmän muovin kierrätystä täydentävänä ja myöskin välttämättömänä, että saadaan tavoitteita saavutettua. Uskon, että viranomaisetkin tiedostavat, että molempia tarvitaan.

Millaisia ajatuksia juttu sinussa herätti? Voit keskustella aiheesta 13.6.2023 klo 23 asti.