Kierrätetyn glykolinelinkaaren arviointi

Esipuhe

Tämä raportti sisältää käytetyn glykolin kierrätysprosessien
ilmastovaikutustutkimuksen ja vertailun uuden valmistetun glykolin kanssa.
Raportin on laatinut Elisabeth Olsson Swerea IVF:stä yhteistyössä Robert
Wahrenin, Core Competence AB:n ja Recyctec AB:n kanssa, jotka ovat
toimittaneet tietoja kierrätetyn glykolin tuotannosta Recyctec AB:ssä.
Raporttia ja päätelmiä ei ole tarkoitettu vertailtaviksi kilpaileviin tuotteisiin.

Sisällysluettelo
Yhteenveto 5
Menetelmä 6
Toiminnallinen yksikkö 6
Järjestelmän rajat 6
Tuotteen tekniset tiedot 7
Kierrätetty glykoli 7
Ympäristövaikutusten arviointi 8
Tulokset 8
Vertailu uuteen glykoliin 11
Keskustelu ja päätelmät 12
Viittaukset 12
Liite 1 – Ympäristövaikutusluokat 13
Komitean toiminnan vaikutukset ilmastonmuutokseen 13

Yhteenveto

Tämä on glykolin kierrätysprosessin ilmastolaskelma Recyctec AB:ssä. Tutkimus
on tehty yhteistyössä Recyctec AB:n kanssa lokakuussa 2018.
Ilmastovaikutus kierrätetyn glykolin kilogrammaa kohti Recyctec AB:ssä on noin
0,4 kg hiilidioksidiekvivalenttia (CO2-eq). Pääasiassa on tutkittu
kierrätysprosessia. Vastaavan uuden glykolin ilmastovaikutus on neljä–kymmenen
kertaa suurempi.
Näin ollen 1,5–4 kg CO2-eq / kg glykolia säästyy, kun käytetään Recyctecin
kierrätettyä glykolia verrattuna uuteen glykoliin.
Näiden lukujen vertailuarvona 1 kg CO2-eq on samankokoinen kuin 50 gramman
naudanlihan tai noin 10 kilometrin ajon nykyaikaisella bensiiniautolla
ilmastovaikutus.

Menetelmä

On käytetty yksinkertaistettua elinkaarianalyysiä, mikä tarkoittaa periaatteessa
sitä, että vain materiaalien määriä ja kierrätysprosessia koskevat tiedot ovat
tarkkoja.
Jäljellä olevat tiedot ovat yleisiä eli ne on haettu olemassa olevista LCA
tietokannoista ja ne edustavat yleensä maailmanlaajuisia tai eurooppalaisia
keskiarvoja. Tietoja on otettu erityisesti Swerea IVF:n omasta tietokannasta ja
kaupallisesta Ecoinvent 3 -tietokannasta. Laskutoimituksissa käytettiin SimaPro
8.5.0.0 -ohjelmistoa.
Toiminnallinen yksikkö
Toiminnallisena yksikkönä käytetään 1 kg kierrätettyä glykolia, mikä tarkoittaa,
että kaikki resurssien kulutukseen, päästöihin ja ympäristövaikutuksiin liittyvät
luvut liittyvät 1 kg kierrätetyn glykolin valmistukseen, cradle-to-gate -vaiheessa.
Järjestelmän rajat
Tutkimuksen järjestelmän rajat (katkoviiva) on esitetty alla olevassa kuvassa.

Tuotteen tekniset tiedot

Käytetty etyleeni- ja propyleeniglykoli kerätään Etelä-Ruotsin eri alueilta ja
kuljetetaan Jönköpingissä sijaitsevaan Recyctec AB:hen, jossa se käsitellään
uudelleen käytettäväksi. Etyleeni- ja propyleeniglykolia ei voida sekoittaa
paikallisesta keräyksestä, ne on erotettava kierrätysprosessien tehokkuuden
vuoksi, mutta ne käyvät läpi samat prosessit ja samat olosuhteet samalla tuotolla.

Kierrätetty glykoli

Prosessi sisältää useita puhdistusvaiheita ja tyhjiöhöyrystämisen, jossa käytetään
vettä, kemikaaleja ja energiaa. Kussakin prosessivaiheessa on otettu huomioon
kaikki tekijät, jotka ovat merkityksellisiä ilmastovaikutusten kannalta. Prosessi ja
prosessin apuaineet on mallinnettu alla olevan taulukon 1 mukaisesti.
Tässä raportin virallisessa versiossa taulukko 1 on jätetty pois kilpailusyistä.
Emme voi paljastaa prosessimme jokaisen vaiheen yksityiskohtia.

Ympäristövaikutusten arviointi

Tässä tutkimuksessa tulos raportoidaan ilmastovaikutuksena tai
kasvihuoneilmiönä. Muita merkityksellisiä ja yleisesti käytettyjä luokkia ovat
happamoituminen, alailmakehän otsoni, rehevöityminen ja abioottinen ehtyminen,
katso liite 1.

Tulokset

Alla olevassa kuvassa näkyy 1 kg kierrätetyn glykolin (etyleeniglykoli tai
propyleeniglykoli) tulos. Ilmastovaikutus on noin 0,4 kg CO2-eq / kg nestemäistä
glykolia.
Nuolten paksuus vastaa kasvihuoneilmiötä (ilmastovaikutusta), joka on mitattu
vastaavien prosessien hiilidioksidiekvivalentteina.
Kuvasta näkyy, että aktiivihiilellä on suuri vaikutus.

Muissa ympäristövaikutusluokissa kierrätysprosessin jakautuminen on lähes
sama – aktiivihiilellä on suurin vaikutus kaikissa luokissa.
Jos kierrätys tehtäisiin esimerkiksi Saksassa, kierrätysprosessilla olisi lähes
kaksinkertainen ilmastovaikutus Recycteciin verrattuna. Tämä johtuu siitä, että
Saksan keskimääräisellä energiantuotannolla on suurempi ilmastovaikutus.

Vertailu uuteen glykoliin

Propyleeniglykolin tuotannolla propyleenioksidista ja vedestä, jonka
prosessituotto on 95 %, on Euroopassa keskimääräinen vaikutus 4,5 CO-eq / kg
nestemäistä glykolia (yleiset tiedot Eco Invent -tietokannasta). Sisältyviin
prosesseihin kuuluvat tuotannossa käytettävät raaka-aineet ja kemikaalit,
materiaalien kuljetus valmistuslaitokseen, arvioidut päästöt ilmaan ja veteen
tuotannosta, energiantarpeen arviointi ja laitoksen infrastruktuuri (likiarvo).

Etyleeniglykolin valmistus etyleenioksidin hapettamisesta johtaa 1 kg:n kolmen
rinnakkaistuotteiden tuotantoon: etyleeniglykoli, dietyleeniglykoli (DEG) ja
trietyleeniglykoli (TEG), ja sen keskimääräinen vaikutus Euroopassa on 1,8 CO
eq / kg nestemäistä glykolia (yleiset tiedot Eco Invent -tietokannasta). Raaka
aineet, energiankulutus ja päästöt mallinnetaan kirjallisuustiedoilla.
Infrastruktuuri sisältyy oletusarvoon 1.

Neitseellisen glykolin (etyleeniglykoli ja propyleeniglykoli) ja kierrätetyn
glykolinvertailu esitetään alla olevissa kuvissa. Kuten edellä on mainittu, sähkön
tuotantotapa vaikuttaa ilmastovaikutukseen, minkä vuoksi Ruotsin uuden
glykolin tuotannolla voi olla pienempi ilmastovaikutus kuin näillä
eurooppalaisilla keskiarvoilla.

1
Prosessiin liittyvät tiedot (EcoInvent-tietokannan mukaan;
Teknologia: Glykolituotteet koostuvat tyypillisesti 70–95 % w/w MEG:stä, jonka ensisijainen
sivutuote on DEG, joista osa voi reagoida edelleen TEG:ään. Kaikki EO-syöte muunnetaan
MEG:ksi, DEG:ksi, TEG:ksi sekä joihinkin raskaisiin glykoleihin, jotka voidaan kuitenkin
polttaa. 2–100 kg raskaita glykoleja / tonnia EO:ta voidaan tuottaa.

Edellä mainitun luvun mukaan Recyctec AB:n kierrätetty glykoli säästää noin
1,5–4 kg CO2 -eq verrattuna uuteen glykoliin.

Keskustelu ja päätelmät

Tässä tutkimuksessa on keskitytty Recyctec AB:n kierrätysprosessiin. Tutkimus
ei kata mitään erityistä glykolien keräystä eikä käyttövaihetta. Kuten laskelmista
näkyy, oletetulla kuljetusetäisyydellä käytettyjen glykolien keräyksestä
Recyctecille on jonkin verran vaikutusta, jota ei voi jättää huomiotta.
Kierrätysprosessin häviö on noin 10 %, ja se sisältyy laskelmiin. Jos
etyleeniglykolia ja propyleeniglykolia sekoitetaan saapuvaan materiaalivirtaan,
tuotto on kuitenkin pienempi lähes 10 %:lla. Tämä ei sisälly laskelmiin, koska
etyleeniglykolin ja propyleeniglykolin käyttö eroaa toisistaan ja seokset ovat
harvinaisia.
Aktiivihiilen käytöllä kierrätysprosessissa on suurin ilmastovaikutus tässä
mitattuna. Aktiivihiili on peräisin kookospähkinän kuorista, jotka ovat
kookosöljyn valmistuksen jäännöstuote. Vaikka se on kookospähkinän
pääasiallisesta tuotannosta jäljelle jäävä biologinen tuote, se käy läpi energiaa
vaativia prosesseja tullakseen aktiivihiileksi ja vaikuttaa siten merkittävästi
ilmastoon verrattuna muihin apuaineisiin.
Uuden glykolin vaikutus on 1,8–4,5 kg CO2 -eq, kun taas kierrätetyn glykolin
ilmastovaikutus on alle 0,4 CO2 -eq.

Viittaukset

Yleiset ohjelmaohjeet kansainväliselle EPD® -järjestelmälle
ympäristötuoteselosteita ja niitä tukevia liitteitä varten. Versio 1.0, päivätty
29.2.2008.
ISO 14044. Ympäristöasioiden hallinta. Elinkaariarviointi.

Liite 1 – Ympäristövaikutusluokat

Komitean toiminnan vaikutukset ilmastonmuutokseen

Ilmaston lämpeneminen tai ilmastovaikutus mitataan kilogrammoina CO2
ekvivalentteina. Ilmaston lämpeneminen on maapallon ilmakehän ja valtamerien
keskilämpötilan asteittaista nousua ajan myötä, mikä riittää aiheuttamaan
muutoksia maapallon ilmastoon. Tämä maapallon lämpötilan nousu liittyy muun
muassahiilidioksidin, metaanin, vesihöyryn, typpioksidin ja CFC-yhdisteiden
päästöjen lisääntymiseen ihmisen toiminnasta aiheutuvista lähteistä, pääasiassa
fossiilisten polttoaineiden palamisesta. Euroopan päästöt vuonna 2005 vastasivat
11 200 kg CO2 -ekv. / henkilö2. Vertailun vuoksi 1 000 litran bensiinin
polttaminen autossa tuottaa noin 2 500 kgCO2 -eq. Hallitustenvälisen
ilmastonmuutospaneelin mukaan ei-toivottujen ilmaston lämpenemisen
vaikutusten välttämiseksi maailmanlaajuisia vuosittaisia päästöjä on vähennettävä
50–85 % nykyisestä tasosta vuoteen 2050 mennessä3. Tämä tarkoittaisi noin 1000
kg CO2-eq / asukas maailmanlaajuisesti keskimäärin.

Happamoituminen

Tärkeimmät ihmisen toiminnasta aiheutuvat happamoittavien kaasujen päästöt
ovat palamisprosesseista peräisin oleva rikkidioksidi(SO2) ja typpioksidi (NOX).
Happamoitumista mitataan siis rikkidioksidin SO2ekvivalenteina.
Happamoituminen tai happamien sateiden aiheuttamat vahingot tunnetaan
parhaiten metsille ja järville aiheutuneista vahingoista. Vähemmän tunnettuja ovat
monet tavat, joilla happosade vahingoittaa makean veden ja rannikkoalueiden
ekosysteemejä, maaperää ja jopa muinaisia historiallisia monumentteja, tai
raskasmetalleja, joita nämä hapot auttavat vapauttamaan pohjaveteen. Euroopan
päästöt vuonna 2005 vastasivat 57 kg SO2 -ekv. / henkilö4.

Rehevöityminen

Rehevöityminen mitataan PO4-ekvivalenteina. Järveen vapautuvat ravinteet,
kuten fosfori tai typpi, johtavat planktonilevien lisääntyneeseen tuotantoon. Levät
vajoavat pohjaan ja hajoavat pohjakerroksissa kuluttaen happea, mikä aiheuttaa
pohjalla olevan ympäristön kuoleman. Merkittävimmät ravinteiden lisääntymisen
lähteet ovat lannoitteiden käyttö maataloudessa, typen oksidien päästöt
energiantuotannosta sekä kotitalouksien ja teollisuuden jätevedet. Vuonna 1995
Itämeri sai 761 000 t typpeä ja 38 000 t
2 Euroopan ympäristökeskus, 2005. Euroopan ympäristö – tila ja näkymät 2005.
Kööpenhamina
3 IPCC, 2014. Climate Change 2014: Synthesis report. (Ilmastonmuutos 2014:
Yhteenvetoraportti.) Työryhmien I, II ja III osuus hallitustenvälisen
ilmastonmuutospaneelin viidenteen arviointiraporttiin. Yhteenveto poliittisille
päättäjille. Geneve, Sveitsi
4 Euroopan ympäristökeskus, 2005. Euroopan ympäristö – tila ja näkymät 2005.
Kööpenhamina

fosfori maaperästä5. Typen antropogeenisen osuuden oletettiin olevan 79 %,
fosforin osalta ei voitu tehdä oletusta.

Fotokemiallinen hapettuminen

Mahdollinen fotokemiallinen hapettuminen tai kesäsmogi mitataan
kilogrammoina eteeniekvivalentteina (C2H4).
Lisääntyneet otsonitasot maanpinnalla johtuvat haihtuvien orgaanisten
yhdisteiden, esimerkiksi eteenin ja liuottimien, reagoimisesta hapen yhdisteiden
tai typen oksidien kanssa ilmassa ja auringonvalon vaikutuksesta, niin sanotusta
fotokemiallisesta hapettumisesta. Vaikutuksia ihmisten terveyteen ovat muun
muassa silmien ja limakalvojen ärsytys sekä hengitystoiminnan heikkeneminen.
Maapinnan tasolla olevalla otsonilla on myös vakavia vaikutuksia kasvillisuuteen,
mikä johtaa maataloustuotannon menetyksiin.
Euroopan päästöt vuonna 2005 vastasivat 12 kg eteeniekv. / henkilö6. Vertailun
vuoksi 1 000 litran bensiinin polttaminen modernissa autossa tuottaa noin 1 kg
eteeniekvivalentteja.

Abioottinen ehtyminen (luonnonvarojen käyttö)

Tässä käytetty luonnonvarojen käyttöön liittyvä ympäristövaikutusluokka on
abioottinen ehtyminen, joka on otettu CML:n lähtötasosta (Guinee ym., 2001) ja
joka mitataan kilogrammoina antimoniekvivalentteina (kg Sb-eq) tai jouleina
(MJ). Luokkaan kuuluu kaksi osaa: alkuaineiden ja varantojen abioottinen
ehtyminen ja fossiilisten polttoaineiden abioottinen ehtyminen. Ensimmäinen osa
liittyy mineraalien louhintaan ja perustuu kunkin olemassa olevan alkuaineen
varantojen määrään. Fossiilisten polttoaineiden abioottisen ehtymisen osalta
vaikuttavat tekijät perustuvat polttoaineen alempaan lämpöarvoon.