Sivuvirroista kiertotalousliiketoimintaa : case: puutuhka Lapinjärven alueella

Abstract

Opinnäytetyö on osa Lapinjärven kunnan, Laurean ja Aalto Yliopiston Resurssiviisaaksi ihmislähtöisin keinoin -hanketta, jossa on tarkoituksena viedä resurssiviisaus Lapinjärven kunnan toiminnasta alueen asukkaille ja yrityksiin kehittäen uutta liiketoimintaa. Kehittämistehtävänä on tukea lapinjärveläisiä yrityksiä kohti resurssiviisasta ja kiertotalouden mukaista toimintaa tavoitteena tuottaa tuhkasivuvirrasta konkreettisia liiketoimintaehdotuksia ja -malleja. Opinnäytetyön tutkimusongelma on Lapinjärven ja lähialueiden lämpövoimaloista syntyvä tuhkajäte ja tarkoitus tuhkasivuvirran hyödyntämistapojen löytäminen.

Tietoperusta ja teoreettinen viitekehys opinnäytetyössä ovat uusi kestävän kehityksen ja resurssiviisauden mahdollistava talousmalli kiertotalous, innovaatiotoiminta sekä liiketoimintamallit ja -ekosysteemit, jotka edistävät ja mahdollistavat kiertotalouteen siirtymistä. Opinnäytetyö on tapaustutkimus, jossa edetään palvelumuotoilun tuplatimantti -innovaatioprosessin mukaisesti ja tehdään benchmarking-tutkimusta. Prosessin ensimmäisessä vaiheessa etsitään tuhkaideoita ja valitaan ideoista parhaat toimintaympäristöä monitoroimalla ja PESTEanalyysin avulla. Toisessa vaiheessa määritellään toimintamallivaihtoehdot ja tarkastellaan valittua kehittämisideaa, kierrätyslannoitetoimintaa, SWOT-analyysin avulla. Kolmannessa kehittämisvaiheessa tehdään ratkaisukeskeistä benchmarking-tutkimusta kierrätyslannoitetoimialan ja metsien tuhkalannoittamisen osalta. Viimeisessä käyttöönottovaiheessa mallinnetaan Lapinjärven tuhkaekosysteemi ja tuhkan suljettu kierto sekä hahmotellaan kiertotalouden mallin mukainen kolmitasoinen liiketoimintamalli, joka ottaa ekosysteemitason ja kestävän kehityksen vaikutukset huomioon. Lisäksi hahmotellaan toimintasuunnitelmaa ja tiekarttaa tavoitteisiin pääsemiseksi.

Kierrätyslannoiteliiketoiminta on tulevaisuuden kehittyvää liiketoimintaa, jolla voidaan korvata fossiilisista kaivannaisista valmistetut lannoitteet ja saattaa EU omavaraiseksi niiden tuotannossa. Tulevaisuudessa tarve käyttää puuta fossiilisten materiaalien korvaajana lisääntyyja siksi myös metsiä tulisi hoitaa puun kasvun edistämiseksi. Metsien kestävällä hoidolla torjutaan samalla ilmastonmuutosta lisäämällä hiilinieluja ja luonnon biodiversiteettiä.

The thesis was a part of the Municipality of Lapinjärvi, Laurea and Aalto University´s Resource-smart with a human touch – project, where the resource wisdom activities of the municipality of Lapinjärvi are spread among the residents and companies of the area to develop new business. The development task was to support companies towards resource wisdom and the circular economy business. The research problem of the thesis was ash waste from thermal power plants in Lapinjärvi and the surrounding areas, and the purpose was to find ways to utilize the ash side stream. The goal was to present business proposals and models from the ash side stream.

The theoretical framework of the thesis is a new sustainable and resource-wise economic model, the circular economy, as well as innovation activities and business models and ecosystems that promote and enable the transition towards circular economy. The thesis is a case study in which the service design with double diamond process is carried out and a benchmarking study is conducted. In the first stage of the process, the operating environment is monitored and analysed using PESTE analysis, to find useful utilization ideas of ash. In the second stage operating model options are defined and the selected development target, recycled fertilizer business, is evaluated by means of a SWOT analysis. In the third development phase, a solution-driven benchmarking study is conducted on the recycled fertilizer industry and using wood ash as a fertilizer in the forests. In the final implementation phase, the Lapinjärvi business ecosystem and the closed cycle of ash is modelled, and a triple layered circular economy business model is outlined, based on the traditional business model canvas, but so that the effects of ecosystem level and sustainability impact are considered. Also, the roadmap to the future actions is modelled.

The recycled fertilizer business is the emerging business of the future that can replace fertilizers made from fossil minerals and make the EU self-sufficient in their production. To promote sustainable forest growth, forests should be managed in a way that increases the volume of carbon sinks to slow down climate change, while enabling sustainable forest use by increasing tree growth and nature biodiversity.