Kehittämishankkeet Circwaste ja UIR

Transkriptio

1

2 Kehittämishankkeet Circwaste ja UIR Jouni Havukainen Etelä-Karjala kohti kiertotaloutta FISS Etelä-Karjalan teollisten symbioosien palvelu hankkeen loppuseminaari 13. Marraskuuta 2018, Lappeenranta

3 CIRCWASTE Etelä-Karjala LUT, Wimao Oy, Lappeenrannan kaupunki Rakennusjätteistä komposiittituotteita Etelä-Karjalan Jätehuolto Oy:n Kukkuroinmäen käsittelykeskuksella Wimao Oy:n pilottilaitos Laitos valmistaa komposiittituotteita vaikeasti hyödynnettävistä jätejakeista, pääosin rakennusjätteistä Jouni Havukainen

4 Tuoteesimerkkejä Wimao Oy Jouni Havukainen

5 Komposiitin valmistuksen ympäristövaikutusten arvionti Menetelmänä elinkaariarviointi, life cycle assessment (LCA) Tarkastelun perustiedot Toiminnallinen yksikkö: 940 kg rakennusjätteen käsittely = 1000 kg valmistettua komposiittituotetta Useita ympäristövaikutusluokkia Esityksessä keskitytään ilmastonlämpenemispotentiaaliin Jouni Havukainen

6 Komposiitti Valmistus Raaka-aineet Murskain 3 % 3 % 3 % 3 % 15 % 24 % Vasaramylly 40 % Resepti 1 Resepti 2 54 % 15 % 40 % Sekoitus Puu Muovi Mineraalivilla Kipsilevy Voiteluaine Kytkentäaine Ekstruusio Jouni Havukainen

7 [kg CO 2 -ekv./t] Tulokset Ilmastonlämpenemispotentiaali S0 S1 S2.1 S2.2 S2.3 S2.4 S3.1 S3.2 S3.3 S3.4 S4 Alumiini Lastulevy Laminoitu puu Käsittelemätön puu Vaneri ABS HDPE PVC PP Materiaalin korvaus Komposiitin valmistus Energian korvaus Jätteen käsittely Jouni Havukainen

8 Johtopäätökset Nykytilanteen CO 2 - ekv.-päästöt: ~550 kg* Komposiitin valmistuksen päästöt*: ~ kg Komposiitin korvatessa neitseellistä muovia saavutetaan huomattavia CO 2 -ekv.-päästövähenemiä (vältetty jätteenkäsittely + vältetty muovin tuotanto) * Kehittyneemmän jätehuollon päästöt: ~250 kg CO 2 -ekv. * Ilman, että komposiitti korvaa neitseellisen materiaalin tuotantoa Jouni Havukainen

9 Urban infra revolution MATERIALS ASH NOISE BARRIER GREEN LIQOUR DREGS TAILINGS SKATE RAMP CONSTRUCTION AND DEMOLITION WASTE FIBERWASTE ENERGY PARK BENCH Jouni Havukainen 9

10 Termit ja pääasialliset raaka-aineet GEOPOLYMEERI GEOKOMPOSIITTI SiO 2 Al 2 O 3 M 2 O Muut H 2 O NaOH ja Silikaatti Geopolymeeri Geopolymeeri = uusi sidonta-aine, sementti Geokomposiitti = uusi materiaali, betoni Jouni Havukainen 10

11 Reseptin luominen SIVUVIRTA 1 Muut 10 % Sopiva GP Muut NaOH ja silikaatti GEOKOMPOSIITTI Aktivaattori GP SIVUVIRTA 2 Muut Kuidut 70 % Sopiva GP Jouni Havukainen 11

12 Reseptin kehitys - Mekaaninen ja kemiallinen aktivointi - Täyteaineet - Kuidut Jouni Havukainen 12

13 Menetelmän kehitys - Sivuvirtojen lajittelu ja käsittelyjärjestelmä - Täyden kokoluokan printterin suunnittelu: - Materiaalien sekoitusyksikön suunnittelu - Tulostuspään suunnittelu Jouni Havukainen 13

14 Ympäristökestävyyden ohjaaminen - Ympäristövaikutusten vertailu perinteisen betonin, vihreän betonin ja erilaisten geopolymeerien välillä - Vaikuttavimpien yksikköprosessien ja parametrien tunnistaminen Mahdollisuudet ympäristövaikutuksen pienentämiseen Mahdollisuuksia ympäristökestävyydeltään optimoitujen geopolymeerien kehittämiseen Inventaariodata Tulkinta Jouni Havukainen 14

15 Urban infra revolution Closing the loop with 3D printable, recyclable geocomposites made of sidestreams Jouni Havukainen 15

16 Yhteystiedot Jouni Havukainen LUT University Department of Sustainability Science Jouni Havukainen 16

17