VALURAUTAKOMPONENTIN HIILIJALANJÄLKILASKURI

Abstract

Hiilijalanjäljen laskentaan on kehitetty useita erilaisia laskureita, joiden avulla saadaan ilmaistua tarkasteltavan yksikön tuottama ilmastokuorma helposti ymmärrettävässä ja vertailtavassa muodossa. Laskureita on tehty selventämään yksittäisen ihmisen, yrityksen tai yksittäisen tuotteen aiheuttamaa ilmastonlämpenemispotenttiaalia, GWP:tä (Global Warming Potential). Työn tavoitteena on luoda hiilijalanjälkilaskuri, jolla voidaan laskea yksittäisen valurautakomponentin valmistusvaiheessa syntyvät kasvihuonekaasupäästöt hiilidioksidiekvivalentteina. Laskuri tehdään Microsoft Excel-taulukkolaskentaohjelmalla. Laskuri luovutetaan Suomen Valimoteknisen Yhdistyksen (SVY):n käyttöön ja jaettavaksi yhdistyksen jäsenvalimoille. Tällaisia laskureita ja niiden antamia tuloksia käytetään yrityksissä markkinointikeinona, eräänlaisena imagonluojana ja laskenta ylipäätään mahdollistaa jalanjäljen seurannan ja sitä kautta vähentämisen, kun ymmärretään ja tunnistetaan paremmin yksittäiset päästölähteet.

Laskurin luomisessa hyödynnetään standardia SFS ISO 14067:2018 ja GHG-protokollan tuotestandardia. Molemmat standardit ohjaavat osaltaan hiilijalanjäljen laskemisessa ja auttavat tunnistamaan päästölähteet. Laskureita, joilla voisi yksityiskohtaisesti laskea valimotoiminnassa syntyvät kappalekohtaiset päästöt, ei ole saatavilla. Ne laskurit, jotka on tehty valimokäyttöön, painottuvat ainoastaan koko tehtaan energiankäyttöihin ja kupoliuunin prosessiin kaasupäästöjen ja polttoaineiden osalta. Tässä opinnäytetyössä laadittu laskuri sukeltaa syvemmälle valimoprosessiin ja varsinkin sen käyttämiin raaka-aineisiin, jolloin saadaan laskettua myös GHG-protokollan mukaisesti suurin osa epäsuorasti tuotetuista päästöistä (Scope 3). Valmistavan ja jalostavan teollisuuden suurimmat päästöt muodostuvat usein näistä epäsuorista päästöistä, joten ne tulisi aina huomioida koko kuvan hahmottamiseksi myös lopullisessa hiilijalanjäljen laskennassa.

Tämä valimoalalle kehitetty laskuri painottuu kahdeksalle eri osa-alueelle, joita ovat sähkönkulutus, kaukolämmönkulutus, polttoaineiden käyttö, kaavaus, sulatapahtuma, kuljetukset, jätevirta ja muut. Kyseiset alueet muodostavat suurimman osan nykyaikaisen valimon päästöistä. Yksikkönä ilmastonlämpenemisvaikutukselle käytetään hiilidioksidiekvivalenttia (CO2-ekv.). Laskurilla lasketaan tietyn valutuotteen hiilijalanjälki ja laskennassa huomioidaan tuotteen päästöt aina asiakkaalle asti. Tällöin asiakas tietää sen hetkisen jalanjäljen, kun kappale on toimitettu perille ja voi itse omilla työkaluillaan ja tiedoillaan mahdollisesti laskea tuotteen koko elinkaarenaikaisen hiilijalanjäljen.

Many calculators have been developed to calculate the carbon footprint of a certain product or whole company. The calculators give an easy to understand and comparable figure for the global warming potential (GWP) of a certain entity. The purpose of this work was to create a calculator to calculate total greenhouse gas emissions of a single cast iron component at the stage of manufacture and to display the results in carbon dioxide equiva-lent. The calculator was created with Microsoft Excel spreadsheet program. The completed calculator was handed over to the Association of Finnish Foundry Industry (SVY) for use and for distribution to the members of the association. The results of these kinds of calculators are used for marketing means, since they are seen as a creator of an image of a company. The calculation makes the monitoring of the carbon footprint possible, hence allowing any means of reduction when there is enough understanding to identify any individual sources of emissions.

The standard SFS ISO 14067:2018 (Greenhouse gases. Carbon footprint of products. Requirements and guide-lines for quantification) and the Product Life Cycle Accounting and Reporting Standard from GHG-protocol were used to help creating the calculator. Both standards guide the calculation of the carbon footprint and help to recognize the sources of emissions. Although there are many kinds of carbon footprint calculators, not a single one of them is developed for a de-tailed calculation of carbon footprint of the whole foundry process for a single casting component. Those al-ready existing calculators center only around the overall energy usage of the factory and straight emissions from cupola furnaces. In this work the calculator delved deeper into the foundry process, especially in raw materials and their indirect emissions in order to calculate Scope 3 emissions according to GHG-protocol. These Scope 3 indirect emissions form a big part of global warming potential in the preparatory and refining sector of industry, so they should always be included when calculating the carbon footprint.

This carbon footprint calculator for foundries highlights 8 different sub-areas which are the consumption of elec-tricity, consumption of the district heat, use of fuels, moulding, casting, transportation, waste flow and the rest. Those sub-areas form the largest part of emissions in modern foundries. The unit for calculating the final global warming influence is carbon dioxide equivalent (CO2-eq.). The calculation made with this calculator will provide the carbon footprint of a certain cast iron part when delivered to the client. Because of this, clients are aware of the current carbon footprint of the product so they can calculate and estimate with their own tools and knowledge the rest of the carbon footprint in the products life cycle.