Kertakäyttömukien ja uudelleenkäytettävien mukien ympäristövaikutukset

Kertakäyttömukien ympäristöystävällisyydestä on vuosien mittaan käyty yhä enemmän ja tarpeellisempaa keskustelua. Tässä blogikirjoituksessa vertailemme paperimukeja, uudelleenkäytettäviä muovimukeja ja keraamisia mukeja ja tarkastelemme niiden vaikutusta ympäristöön sekä sitä, mihin olosuhteisiin kukin kuppi soveltuu parhaiten.

Keskitymme ensisijaisesti siihen, kuinka paljon energiaa kuluu kunkin kuppityypin valmistamiseen ja kuinka monta käyttökertaa tarvitaan, jotta uudelleenkäytettävän kupin energiankulutus on kertakäyttömukia alhaisempi. Päätämme keskustelun syvällisempään tarkasteluun siitä, miten kuppien elinkaari vaikuttaa niiden ympäristöystävällisyyteen.

Kirjoittaakseni tämän blogipostauksen olen tehnyt paljon tutkimusta ja löytänyt erilaisia lähteitä, jotka esittelen postauksen aikana. Voit nähdä kaikki viitteet jutun lopussa.

Miten eri mukit tehdään?

Keraamiset kupit valmistetaan suurelta osin kuumennetulla savella. Savi tulee maasta, ja sitä louhitaan yleensä purojen ja jokien läheisyydestä. Savi kuljetetaan sitten keraamisten kuppien tuotantolaitoksiin. Savi on sekoitettava useiden raaka-aineiden, kuten kvartsin, maasälvän ja veden kanssa. Prosessin myöhemmässä vaiheessa savi muotoillaan ja muokataan kuppimuotoon ja kuumennetaan sitten useita kertoja (riippuen siitä, minkä mukin haluat). Kuumennusprosessi vaatii paljon energiaa (viitattu).

Uudelleenkäytettävät muovimukit on usein valmistettu polypropeenimuovista (PP). Muovi valmistetaan pääasiassa natriumöljystä, joka on valmistettu raakaöljyn jakeesta. Nämä jakeet syntyvät öljyn jalostusprosessissa, jossa öljy jaetaan naftan, vedyn ja muiden hiilien jakeiksi. Muovi syntyy sitten polymerisaatioksi kutsutussa prosessissa, jonka aikana monomeerit, kuten eteeni ja propeeni, yhdistyvät toisiinsa muodostaen polymeeriketjuja, joista muovi lopulta valmistetaan. Uudelleenkäytettävässä muovissa käytetään termoplastista muovia, joka on muovin määritelmä, joka pehmenee kuumentuessaan ja kovettuu uudelleen jäähtyessään (viitattu). Tämän prosessin jälkeen muovi kuljetetaan laitokseen, jossa kestomuovista muotoillaan muovimukeja ruiskuvalamalla.

Paperimukit on valmistettu puuhakkeesta. Hakkeesta valmistetaan puumassaa, joka soseutetaan paperiksi. Tämän jälkeen paperiin levitetään ohut kerros PLA- tai PE-muovia, jotta paperista tulee vedenpitävä. Päällystetty paperi kuljetetaan sitten valmistajille, jotka saattavat painattaa paperille ja sen jälkeen taittaa sen kupin muotoon ja lisätä pohjan.

Mitä tutkimukset sanovat?

Verrataan eri kuppeja toisiinsa. Teemme sen professori Martin B. Hockingin avulla, joka analysoi kertakäyttöisten ja uudelleenkäytettävien kuppien energiankulutusta vuonna 1994 (viitattu). Tämä on viimeisin tutkimus, jonka löysimme tältä alalta. Keraaminen kuppi vaatii valmistukseen 14,1 MJ (14 100 KJ) per kuppi. Uudelleenkäytettävän muovimukin valmistukseen kuluu 6,3 MJ (6 300 kj). Pahvimukin valmistukseen kuluu 0,5 MJ (500 kJ). Kuten voimme jo nähdä, uudelleenkäytettävä kuppi kuluttaa paljon enemmän energiaa valmistukseen. Muovimukia on parhaimmillaan käytettävä 12 kertaa, jotta se olisi yhtä tehokas kuin paperimuki. Keraaminen kahvimuki taas vaatisi 28 käyttökertaa verrattuna paperimukiin.  

Sitten lisätään vielä pesemisen energia. Kuten Martin B. Hocking toteaa, kaupallinen pesukone tarvitsee 80-120 KJ yhden kupin pesemiseen koko pesukuorman joukossa. Syy yksittäisen kupin pesemiseen tarvittavaan suureen KJ-päästöön johtuu siitä energiasta, joka kuluu veden lämmittämiseen ja sen jäähdyttämiseen niin nopeasti. Kaupallisessa pesukoneessa on pesu- ja huuhtelujakso, ja se lämmittää veden polttavan kuumaksi 80 asteeseen (viitattu).

On otettava huomioon, että analyysi tehtiin vuonna 1994, jolloin käytössä ei ollut energiatehokkaimpia kaupallisia astianpesukoneita. Tämä ei tarkoita, etteivätkö nykyiset kaupalliset astianpesukoneet käyttäisi paljon energiaa pesun aikana. Se tarkoittaa, että käytetty energia voi vaihdella koneesta toiseen.

Sen lisäksi, että otamme pesun huomioon, meidän on otettava huomioon käytetyn energian ja voimalaitoksissa käytetyn energian ero astianpesukoneen käyttämän energian tuottamiseksi.  Voimaloiden hyötysuhde vaihtelee maittain ja energialähteittäin. Jos kuitenkin käytämme esimerkkinä Saksaa, siellä on kuusi pääenergialähdettä (viitattu). Keskimääräinen voimalaitos Saksassa tuottaa 60 prosenttia energiasta polttamallaan polttoaineella, ja tässä on otettu huomioon uusiutuva energia. Meidän on jaettava pesuenergia 0,60:llä, jolloin saamme suuremman luvun uudelleenkäytettävien kuppien pesuun käytetystä energiasta. Kun astianpesukoneen 80 KJ:n energia jaetaan 0,60:llä, saadaan 133 KJ kupin pesemiseen.

Viitaten aiemmin mainittuun tulokseen, uudelleenkäytettävää muovimukia on käytettävä vähintään 17 kertaa ollakseen yhtä tehokas kuin paperimuki, ja keraamista mukia on käytettävä 38 kertaa ollakseen yhtä tehokas. Kunkin tekniikan käytetyt arvot ovat parhaita markkinoilla saatavilla olevia arvoja, mikä tarkoittaa, että energiapäästöt voi vaihdella paljonkin, jos valmistuslaitos on tehoton. On myös otettava huomioon, että käytetyt arvot ovat peräisin Martin B. Hockingin analyysistä, joka on tehty vuonna 1994, ja tietysti jotkut asiat ovat muuttuneet sen jälkeen.

Entä mukien elinkaari?

Kertakäyttöisten ja uudelleenkäytettävien kuppien energiankulutus vaihtelee myös sen mukaan, miten ne kierrätetään tai käytetään biomassana energialähteenä. Käytöstä poistetulla keraamisella kupilla ei ole kierrätysarvoa, mutta jos se kierrätetään oikein, se murskataan ja käytetään sitten eristeiden ja muiden materiaalien valmistukseen. Jos muovimukit toimitetaan muovikierrätykseen ja jos paperimukit toimitetaan kaatopaikan sijasta polttolaitoksiin, niillä on niin sanottu hyödynnettävä energiahyöty. Se tarkoittaa, että ne voidaan käyttää uudelleen uuden muovin valmistukseen tai polttaa lämmön tai sähkön tuottamiseen ja siten vähentää muiden energialähteiden, kuten öljyn tai hiilen, tarvetta. Uudelleenkäytettävien muovimukien hyödynnettävissä oleva energia on 2364 kilojoulea kutakin mukia kohti, mikä on hieman yli 1/3 valmistuskustannuksista. Pahvimukien hyödynnettävissä oleva energia on 166 kilojoulea kutakin mukia kohti, mikä on 1/3 valmistuskustannuksista.

Kun hyödynnettävän energian käyttöä vähennetään, saadaan kierrätettävän muovimukin energiankäytöksi 3936 KJ/muki ja pahvimukin 383 KJ/muki. Keraaminen kuppi pysyy samana.

Muovin keräyksen energiakustannuksiksi kierrätystoiminnassa on arvioitu 0,28-0,40 kj/g ja 26,7 kj/g (viitattu). Tässä oletetaan, että paperin kierrättäminen aiheuttaa samanlaiset energiakustannukset. Tämä yhtälö riippuu tietenkin yksittäisten kuppien painosta. Tavallinen uudelleenkäytettävä muovimuki painaa 75,4 g/muki ja paperimukit 9,34 g/muki. Kun laskee yhteen kupin valmistukseen, käyttöön ja kierrätykseen käytetyn energian luvut, uudelleenkäytettävän muovikupin elinkaaren aikana kuluu 5971 kj ja paperikupin 635 kj. Kierrättää kannattaa tietenkin vain sellaisia mukeja, joiden energiakustannukset voidaan pitää alhaisina. Joissakin maissa, kuten Tanskassa, paperimukeja ei kierrätetä sekä siksi, että niillä ei ole järjestelmiä niiden kierrättämiseksi, että myös siksi, että ne käyttävät paperimukeja biopolttoaineena, joka luokitellaan uusiutuvaksi energialähteeksi.

Yhteenveto

Tässä asiakirjassa käytetyt luvut riippuvat tuotannon ja kuljetuksen energiakustannuksista sekä siitä, miten kupit hävitetään. Kaikki nämä vaihtoehdot vaihtelevat maittain. Viitteitä on siihen, että kertakäyttömukit sopivat parhaiten tilanteisiin, joissa mukeja käytetään vain pari kertaa. Uudelleenkäytettävät kupit taas ovat järkevämpiä toimistorakennuksissa ja kotona, joissa niitä käytetään useita kertoja. Jos sinulla on kysyttävää, kommentteja tai muita huolenaiheita, voit kirjoittaa minulle osoitteeseen steffen@limepack.com tai soittaa numeroon +45 30 69 21 89. Autan sinua aina mielelläni lisätietojen etsimisessä tai muissa tiedusteluissa.