Panospakkausten ilmastonmuutosvaikutus elinkaariarvioinnilla : biomateriaalien soveltuvuuden tarkastelu

Abstract

Työn tavoite oli selvittää panospakkausten ilmastonmuutosvaikutus hiilidioksidioksidiekvivalentteina Puolustusvoimien logistiikkalaitoksen esikunnan toimeksiannosta. Ilmastonmuutosvaikutuksen perusteella arvioitiin, miten panospakkausta tulee kehittää ilmastoa lämmittävän vaikutuksen pienentämiseksi. Puolustusvoimien ympäristöstrategiassa määritellään, että materiaalien elinkaaren hallinnassa tulee ottaa huomioon ympäristönsuojelulliset ja kestävän kehityksen mukaiset näkökulmat. Lisäksi opinnäytetyössä kartoitettiin kirjallisuuskatsauksella mahdollisia biopohjaisia materiaaleja ja kuvattiin elinkaariarvioinnin teoria.

Ympäristövaikutuksien elinkaariarviointi on menetelmä, jonka avulla määritetään materiaalin tai palvelun koko elinkaaren aikaiset ympäristövaikutukset raaka-aineen hankinnasta loppusijoitukseen asti. Ympäristövaikutuksia voidaan arvioida esimerkiksi kasvihuonekaasujen ilmastoa lämmittävänä vaikutuksena, jolloin tulos ilmoitetaan kilogrammaa per hiilidioksidiekvivalentti. Ympäristövaikutuksien elinkaariarviota käytetään päätöksenteon tukena, tuotesuunnittelussa ja kehittämisessä, strategisessa suunnittelussa ja markkinoinnissa.

Biomateriaalit ovat moninainen ryhmä, johon kuuluvat muun muassa puupohjaiset tuotteet, biomuovit, luonnon kuidut ja nanoselluloosat. Poikkeuksena biomateriaaleihin kuuluvat myös öljypohjaiset biohajoavat muovit. Ekologisia biopohjaisia raaka-aineita saadaan metsäteollisuudesta ja maatalouden jätteistä. Biomateriaaleja käytetään esimerkiksi pakkausmateriaaleina, puukomposiiteissa, autojen sisustusmateriaaleissa ja lääketieteellisissä sovelluksissa.

Toiminnallisena yksikkönä käytettiin kahdeksaa kappaletta panospakkauksia. Panospakkaus koostuu ulkopakkauksesta, panoslaatikosta, sekä sisäpakkauksista, kahdesta panossäiliöstä. Panospakkausten ilmastonmuutospotentiaali laskettiin 30 vuoden varastointiajalla. Panoslaatikko on hiilinegatiivinen, koska siihen käytetty puumateriaali sitoo itseensä siinä olevan hiilen. Elinkaarilaskennan mukaan ilmastoalämmittävistä päästöistä panospakkauksen panossäiliö tuottaa 55 %, varastointi 22 %, kuljetukset ja panoslaatikoiden energia käyttö 11 %. Panospakkauksien ilmastoalämmittävävaikutus on negatiivinen -55 kg hiilidioksidiekvivalenttia.

Panossäiliöiden pultruusiolasikuitumateriaalin kierrättäminen sementin raaka-aineeksi pienentäisi panospakkausten ilmastonmuutosvaikutusta. Varastointijärjestelmää voitaisiin kehittää siten, että yhdelle lavapaikalle saataisiin mahtumaan kahdeksan panospakkausta enemmän kuin nykyään. Panossäiliö ei ole täysin optimaalinen lähes ilmatiiviinä pakkauksena käyttötarkoitukseensa. Tämän takia kannattaa tutkia, kuinka panospakkausta voisi kehittää. Esimerkiksi sisäpakkauksena toimii puolijohtava hermeettinen muovipussi ja ulkopakkauksena puristekuitua, johon on integroitu hihna helpottamaan kantamista, kun panospakkaus ei ole lavalla.