Kehittämishankkeet Circwaste ja UIR Jouni Havukainen Etelä-Karjala kohti kiertotaloutta FISS Etelä-Karjalan teollisten symbioosien palvelu hankkeen loppuseminaari 13. Marraskuuta 2018, Lappeenranta
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 13.11.2018 3
Tuoteesimerkkejä Wimao Oy Jouni Havukainen 13.11.2018 4
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 13.11.2018 5
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 13.11.2018 6
[kg CO 2 -ekv./t] Tulokset Ilmastonlämpenemispotentiaali 1 500 1 000 500 0-500 -1 000-1 500-2 000-2 500-3 000-3 500 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 13.11.2018 7
Johtopäätökset Nykytilanteen CO 2 - ekv.-päästöt: ~550 kg* Komposiitin valmistuksen päästöt*: ~350-450 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 13.11.2018 8
Urban infra revolution 01.11.2017-31.10.2020 MATERIALS ASH NOISE BARRIER GREEN LIQOUR DREGS TAILINGS SKATE RAMP CONSTRUCTION AND DEMOLITION WASTE FIBERWASTE ENERGY PARK BENCH 13.11.2018 Jouni Havukainen 9
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 13.11.2018 Jouni Havukainen 10
Reseptin luominen SIVUVIRTA 1 Muut 10 % Sopiva GP Muut NaOH ja silikaatti GEOKOMPOSIITTI Aktivaattori GP SIVUVIRTA 2 Muut Kuidut 70 % Sopiva GP 13.11.2018 Jouni Havukainen 11
Reseptin kehitys - Mekaaninen ja kemiallinen aktivointi - Täyteaineet - Kuidut 13.11.2018 Jouni Havukainen 12
Menetelmän kehitys - Sivuvirtojen lajittelu ja käsittelyjärjestelmä - Täyden kokoluokan printterin suunnittelu: - Materiaalien sekoitusyksikön suunnittelu - Tulostuspään suunnittelu 13.11.2018 Jouni Havukainen 13
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 13.11.2018 Jouni Havukainen 14
Urban infra revolution Closing the loop with 3D printable, recyclable geocomposites made of sidestreams 13.11.2018 Jouni Havukainen 15
Yhteystiedot Jouni Havukainen LUT University Department of Sustainability Science Jouni.Havukainen@lut.fi 13.11.2018 Jouni Havukainen 16