Mineraalivillalle arvoketjuja

Kuinka maailman käytetyimmän eristemateriaalin uusiokäyttöä kehitetään?

Mineraalivillat, kuten kivi- ja lasivilla, ovat maailman käytetyin eristemateriaali. Mineraalivillajätettä muodostuu jopa 2,5 miljoonaa tonnia vuosittain jo pelkästään Euroopassa.

Jätteeksi päätyvän mineraalivillan hävittäminen maksaa vuositasolla noin 250 miljoonaa euroa yksinomaan EU:n alueella ja kustannusten odotetaan vielä merkittävästi kasvavan. Vaikka massamääräisesti arvioituna mineraalivillajäte jää usein jätetilastoissa pimentoon, jätteiden tilavuutta arvioidessa tilanne onkin eri. Hyvin alhaisen tiheytensä takia mineraalivillajäte vaatii suuret varastointitilat ja kuljetuskapasiteetin.

Ei vielä laajamittaista hyötykäyttöä

Tällä hetkellä mineraalivillajätettä ei erotella muusta jätteestä, vaan pääasiassa se läjitetään kaatopaikoille tai poltetaan. Jos mineraalivillajätettä haluttaisiin hyödyntää, paras ratkaisu olisi erotella se muusta rakennus- ja purkujätteestä jo syntypaikalla.

Erottelun ei sinällään pitäisi olla ongelmallista; tälläkin hetkellä purkukohteisiin tehdään eristemateriaalien kartoitusta ja erottelua asbestin vuoksi. Vastaavasti voitaisiin erotella mineraalivillaeristeet ennen muuta purkutoimintaa. Käytännössä villa pakattaisiin erillisiin säkkeihin ja villajätteen jalostaja hakisi sen rakennus- ja purkukohteista.

Muutamia esimerkkejä mineraalivillajätteen hyödyntämisestä jo löytyykin. Suomalainen Eko-Expert Oy kierrättää rakennusten vanhaa villaa uudelleen puhallusvillana. Euroopassa mineraalivillajätteitä kierrätetään myös uudelleen kivivillatuotannossa.

Jätteen hyödyntäminen uustuotannossa ei kuitenkaan ole ongelmatonta, vaan vaatii mittavia valmistusprosessien muutoksia. Mineraalivillajätteiden hyödyntämistä on tutkittu myös Lappeenrannan yliopistossa komposiittien täyteaineena. Mutta miten uusiokäyttöä saataisiin tehostettua suuremmassa mittakaavassa, globaalisti? Voitaisiinko sillä korvata sementtiä?

Geopolymeerin uudet mahdollisuudet

Oulun yliopistossa tehdyn tutkimuslöydöksen perusteella mineraalivillajätteet toimivat erinomaisesti sementtiä korvaavan geopolymeerin raaka-aineena niiden kemiallisen koostumuksen ja minerologian vuoksi.

Viime vuosien hyvien tutkimustulosten vuoksi mineraalivillajätteitä tutkitaan Oulun yliopistossa useissa projekteissa: FLOW, Wool2Loop, Geobot sekä Suomen akatemian rahoittama MinChelators.

Geopolymeerien kehittäminen koetaan tärkeäksi myös kaupallisesta näkökulmasta. Geopolymeerien kaupallistamista pyritään edistämään EU-rahoitetussa Wool2loop-projektissa, jossa koordinaattorina toimii Saint-Gobain Finland sekä partnereina muita merkittäviä suuryrityksiä.

Wool2Loop on maailman ensimmäinen hanke, jossa mineraalivillaa hyödynnetään kaupallisena geoploymeerien raaka-aineena.

Kierrätysmineraalivillapohjaisesta geopolymeeristä voidaan valmistaa esimerkiksi laasteja, julkisivupaneeleja, pihalaattoja, akustiikkalevyjä ja 3D-tulostettavaa rakennusmateriaalia.

Yksi tärkeimpiä syitä geopolymeerimateriaalien tutkimukseen on niiden alhaiset hiilidioksidipäästöt verrattuna perinteiseen sementtiin: geopolymeerien hiilidioksidipäästöt voivat olla jopa 80 % alhaisemmat.

Mineraalivillojen hyödyntäminen geopolymeerien raaka-aineena ei kuitenkaan yksinään ratkaise sementin ympäristökuormittavuutta. Vaikka kaikki mineraalivillajätteet hyödynnettäisiin sementtiä korvaavana geopolymeerisideaineena, ei sillä voitaisi korvata kuin yksi prosentti maailman kaikesta sementin tarpeesta.

Geopolymeereilla ei siis kannata tähdätä vain yhteen globaalin reseptin ratkaisuun, vaan käyttää mineraalisia sivuvirtoja sementtiä korvaavina raaka-aineina paikallisen tarpeen ja saannon mukaisesti.

Myös tarkoituksenmukaisuus kannattaa ottaa huomioon – laadukkainta sementtiä ei kannata käyttää kaikista ronskimpiin pihakiviin tai muihin matalan arvon ja suorituskyvyn tuotteisiin, vaan näissä geopolymeerisideaine olisi ympäristönäkökulmasta huomattavasti parempi ratkaisu.

Villajäte tulisi erotella

Yksi hidaste mineraalivillajätteen hyödyntämisessä on lainsäädäntö. Koska mineraalivillajäte on jätettä, sen käsittelyyn tarvitaan ympäristö- tai koetoimintalupa. Kun jätemateriaali muutetaan jätteestä tuotteeksi, sen tulee olla jollain tapaa prosessoitu. Lisäksi uuden materiaalin teknisten ominaisuuksien pitää olla tiedossa ja testattu. Usein tämä on vaativin vaihe jätemateriaalien hyödyntämisessä.

Uudet säädökset ja ohjeistukset kuitenkin myös kannustavat rakennus- ja purkujätteen hyödyntämiseen. Näitä ovat ainakin rakentamisen kiertotalouden ohjauskehykseen kuuluvat EU:n jätedirektiivi (tavoitteena 70% materiaalikierrätysasteen saavuttaminen 2020 mennessä), jätelainsäädäntö 2011 (rakennus- ja purkujätteen erilliskeräystavoitteet: 8 jätejaetta), maankäyttö- ja rakennuslainsäädäntö (rakennus- ja purkujäteilmoituksen laatimisvelvoite) sekä valtakunnallinen jätesuunnitelma (rakennus- ja purkujätteen osalle 15 toimenpidettä).

Rakennus- ja purkujätteen hyödyntämisessä auttavat lisäksi Materiaalitori.fi (jätteiden ja sivuvirtojen tietoalusta), RAPUT-hanke (rakennus- ja purkumateriaalien tietokantojen kehittäminen), sekä purkamiseen liittyvät tuoreet oppaat, joista kerrotaan enemmän Uusiouutisten jutussa.

Räätälöityä hyödyntämislogiikkaa

Uusien sovellusten ja tietokantojen avulla voidaan tulevaisuudessa löytää rakennus- ja purkujätteiden muodostumispaikat ja -määrät entistä tehokkaammin ja hyödyntää uutta teknologiaa entistä räätälöidymmin.

Uusia yrityksiäkin tulee alalle jatkuvasti, esimerkiksi rakentamisen ylijäämiä välittävä Netlet Oy Ab, sekä mineraalivillajätettä hyödyntävä Keko Geopolymeerit Oy.

Kaikkea mineraalivillajätettä ei kuitenkaan kannata hyödyntää vain yhdessä kohteessa, vaan jätehierarkiapyramidin mukaisesti hyödyntää sitä mahdollisimman korkean arvon tuotteissa. Eli jos mineraalivillasäkkejä jää rakentamisesta yli, on parasta käyttää sitä toisessa rakentamiskohteessa sen sijaan että se päätyisi ensin jätelavalle ja sitä hyödynnettäisiin jätteenä. Toki kerääminen ja logistiikka pitää ottaa huomioon, eikä pieniä määriä kannata alkaa kuljettaa pitkiä matkoja.

Vai kannattaako? Vertailukohdaksi voitaisiin ottaa kotitalouksen biojäte, jonka määrät ovat pieniä, mutta silti sitä kerätään kustakin talosta erikseen. Entä pelti- ja lasipurkkien kierrätys?

Ihmiset ovat valmiita osallistumaan ja kierrättämään pieniäkin määriä jätettä jatkojalostukseen, sekä näkemään kierrätyksen ja ympäristöystävällisyyden vuoksi paljon vaivaa. Ehkä mineraalivillajätteen hyödyntämisessäkin tarvitaan vain asennemuutosta. Erotteleminen muusta rakennus- ja purkujätteestä kyllä onnistuu, jos siihen löytyy tahto.

Jätepohjainen materiaali ja siitä tehdyt tuotteet on myös tehtävä kuluttajille mielenkiintoisiksi. Onneksi asenneilmapiirin muuttuminen ympäristöä säästäväksi ja suojelevaksi tulee tukemaan tätä tavoitetta tulevaisuudessa.

Juho Yliniemi ja Heini Tuorila

Kuvat: Tero Luukkonen ja Jouni Rissanen.

https://www.wool2loop.eu/