Kaskadikäyttö metsäteollisuudessa

Abstract

Opinnäytetyö toteutettiin kirjallisuuskatsauksena, jonka tarkoituksena oli kertoa metsäteollisuuden kaskadiperiaatteen erilaisista määritelmistä, siitä miten kaskadikäyttö liittyy kiertotalouskonseptiin sekä esitellä kaskadikäytön mittausmenetelmiä. Opinnäytetyössä tuodaan esille myös kaskadikäytön vaikutuksia kolmen näkökulman kautta.

Kaskadikäyttö on määritelty useissa tutkimuksissa ja raporteissa, mutta kaskadikäytön määritelmästä ei ole täyttä yhteisymmärrystä tiedeyhteisössä. Kaskadiperiaatetta voidaan kuvata tavaksi parantaa resurssitehokkuutta hyödyntämällä tuotantoprosessien sivuvirtoja ja jätteitä uusissa lisäarvoa tuottavissa tuotteissa. Kaskadikäyttö liitetään usein osaksi kiertotaloutta niiden samankaltaisten tavoitteiden vuoksi. Suurin osa tutkimuksista käsittelee biomassan kaskadikäyttöä.

Kaskadikäyttöä ja siitä saatavia hyötyjä pyritään todentamaan erilaisten laskentamenetelmien avulla. Kaskadikäytön suuruutta tietyssä tuotteessa kuvataan kaskadikertoimen avulla. Se mittaa sivuvirtojen ja kierrätetyn määrän osuutta kokonaisraaka-ainemäärästä. Kaskadikäytön vaikutuksia mitataan yleensä tuotteen elinkaariarvioinnilla (LCA) tai EU-hankkeessa kehitetyllä ToSIA-laskentamallilla (Tool for Sustainability Impact Assesment).

Tässä opinnäytetyössä käsiteltiin kaskadikäytön vaikutuksia kolmen näkökulman avulla, jotka ovat ekologinen, taloudellinen ja sosiaalinen. Kaskadiperiaatteen suurimmat hyödyt tulevat kasvavan resurssitehokkuuden myötä, kun sivuvirtojen ja jätteiden käyttö raaka-aineina yleistyy. Näin vähennetään myös metsien hakkuu tarvetta, kun raakapuun kysyntä pienenee.

Käytettyjen lähteiden pohjalta on koottu kolme johtopäätöstä, jotka kuvaavat biomassan kaskadikäyttöä teollisuudessa. Kaskadikäytön toimivuus resurssitehokkaana kiertotalouden työkaluna on todettu useissa tutkimuksissa. Kaskadi- periaatteen käyttöönottoa hidastaa yrityksissä bioenergiaan kohdistuvat suuret tuet, jätepuun kattavan keräysjärjestelmän puute sekä sivuvirtojen ja jätteen laatustandardien puuttuminen.

The purpose of this thesis was to explain the different definitions of the cascade principle in the forest industry, how cascade use is related to the circular economy concept, and present measurement methods of cascade use. The thesis also highlights the impacts of cascading through three perspectives. Thesis was carried out as a literature review.

Cascade use has been defined in several studies and reports, but there is no complete consensus on the definition of cascade use in the scientific community. The cascade principle can improve resource efficiency by using residues and wastes from production processes in new more valuable products. Cascading is often associated with the circular economy because of similar objectives. Most studies deal with the cascade use of biomass.

Various calculation methods are used to verify cascade use and its benefits. The cascade factor describes the magnitude of cascade utilization in each product. It measures the proportion of residue and recycled content in the total amount of raw material. The cascading impact is usually measured by a product life cycle assessment (LCA) or the ToSIA (Tool for Sustainability Impact Assessment) calculation model developed by an EU project.

The thesis considers the impacts of cascade use from three perspectives: ecological, economic, and social. The main benefit of cascading is increased re- source efficiency as residues and waste as materials become more common. Cascade use will also reduce the need for logging as the demand for roundwood decreases.

Three conclusions have been drawn to describe the cascading use of biomass in industry. These conclusions are based on the sources used in the thesis. The effectiveness of cascading as a resource-efficient circular economy tool has been proven in several studies. Companies' adoption of the cascade principle is slowed down by high subsidies for bioenergy, the lack of a comprehensive collection system for waste wood, and the absence of quality standards for side streams and waste.