15.8.2019

1

Oulun yliopisto

Prosessi- ja ympäristötekniikan perusta

Aihe 8:

Tuotannollinen toiminta osana

yhteiskuntaa

Oulun yliopisto

Tavoite Oppia tunnistamaan prosessi- ja

ympäristötekniikka osana yhteiskuntaa sekä

tiedostaa tuotannollisen toiminnan ja

ympäröivän yhteiskunnan välisiä

vuorovaikutuksia

Oppia tarkastelemaan ja havainnoimaan

tuotannollista toimintaa sen ulkopuolelta ja

eri näkökulmista

Herättää kysymään uusia kysymyksiä sen

sijaan, että vastaisi vain muiden esittämiin

valmiisiin kysymyksiin

Kuva: Karel Van Acker, KU Leuven, 2018.

15.8.2019

2

Oulun yliopisto

Sisältö Prosessi- ja ympäristötekniikka osana

yhteiskuntaa

- Molemminsuuntainen vaikutus

Kestävä kehitys ja sen osa-alueet

- Talous, ympäristö, yhteiskunta

- Keinot kestävän kehityksen toteuttamiseen ja arviointiin

- Päätökset ja johtaminen

- Toteutuskeinoja – esim. kiertotalous

- Arviointimenetelmiä

- Haasteet

YK:n kestävän kehityksen tavoitteet

Oulun yliopisto

Prosessi- ja ympäristötekniikka osana yhteiskuntaa

Kurssin tehtävissä olette pohtineet, miten

tietty tuotantoprosessi voidaan toteuttaa

- Tarvittavat yksikköprosessit ja niiden ilmiöt

- Materiaalit, kuljetus

- Vesi, maaperä, energia

- Mittaus ja automaatio

Tuotannollinen toiminta – ja tekniikka

yleisemmin – ei kuitenkaan ole muusta

maailmasta irrallinen saareke, vaan on

jatkuvassa vuorovaikutuksessa

ympäristönsä kanssa

- Vaikutus molempiin suuntiin

15.8.2019

3

Oulun yliopisto

Pohdittavaa Millaisia vaikutuksia olette havainneet

prosessi- ja ympäristötekniikkaan liittyvällä

toiminnalla olleen Suomessa/Oulussa?

- Positiivisia? Negatiivisia? Neutraaleja?

Miten ympäröivä yhteiskunta ja sen

muutokset vaikuttavat prosessi- ja

ympäristötekniikkaan?

- Miten nämä vaikutukset heijastuvat toimintaan?

Mitä prosessi- ja ympäristötekniikkaan

liittyviä asioita muistat nousseen esiin

mediassa viime aikoina?

- Antavatko ne kattavan/oikean kuvan asiasta vai

korostuuko joku tietty näkökulma?

Oulun yliopisto

Tuotannollisen toiminnan vaikutuksia ympäröivään yhteiskuntaan

Tavoiteltuja vaikutuksia

- Tuotteet ja/tai palvelut

- Taloudelliset tuotot omistajille, työntekijöille,

yhteiskunnalle

- Työllistäminen

- Positiiviset mielikuvat – esim. alueen elinvoimaisuus

Ei-toivottuja vaikutuksia

- Ympäristö- ja terveyshaitat

- Jätteet, päästöt, melu

- Hiukkaspäästöt, ilmaston lämpeneminen, otsonikato,

happamoituminen, haitallisten/myrkyllisten aineiden

kasautuminen, ...

- Onnettomuudet

- Henkilövahingot, kasvaneet päästöt

- Raaka-aineiden ja energian kulutus

- Taloudelliset menetykset

- Negatiiviset mielikuvat – esim. alueen saastuminen tai

soveltumattomuus muuhun käyttöön

- Ristiriidat muiden alojen kanssa

15.8.2019

4

Oulun yliopisto

Esimerkki ympäristö-vaikutuksista: Avoimet kaatopaikat

Ei-kierrätettävän jätteen ”hallitsematon”

loppusijoitus

- Ei peitosteita

- Ei syntyvien kaasujen talteenottoa

- Ei liukenevien aineiden talteenottoa

- Vapaa pääsy alueelle

Lähde: Karel Van Acker, CIRRUS-koulutus, 2018.

Oulun yliopistoLähde:

Tekniik

ka&

Talo

us, 13.4

.2018.

15.8.2019

5

Oulun yliopisto

Esimerkki ympäristö-vaikutuksista:Hiilidioksidipäästöt

Suurimpia yksittäisiä

CO2-päästöjen

lähteitä Suomessa

- Terästehtaat

- Öljynjalostamot

- Polttoprosesseja

hyödyntävät

voimalaitokset

Kokonaisuutena

energiantuotanto on

suurin kasvihuone-

kaasupäästöjen

lähde

Energ

iasekto

ri s

is.

energ

iantu

ota

nnon,

teolli

suuden o

man e

nerg

iantu

ota

nnon,

liikente

en,

ym.

Lähde: Suomen virallinen tilasto (SVT): Kasvihuonekaasut [verkkojulkaisu].

Suomen kasvihuonekaasupäästöt 2017. Helsinki: Tilastokeskus [viitattu: 15.8.2019].

Lähde:

Energiavirasto.

Julkaistu:

Tekniikka&Talous,

2.4.2019.

Oulun yliopisto

HiilidioksidipäästötLähde: Tekniikka&Talous, 1.9.2017.

15.8.2019

6

Oulun yliopistoLähde:

Tekniik

ka&

Talo

us, 23.2

.2018.

Oulun yliopisto

Esimerkki yhteiskunnallisista vaikutuksista

Raahen kaupungin asukasluvun

kehittyminen

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

1880 1900 1920 1940 1960 1980 2000 2020

As

uk

as

luk

u

Vuosi

Raahen asukasluvun kehitys

Vih

annin

kunta

liit

etä

än R

aaheen

Patt

ijoen k

unta

liite

tään R

aaheen

Terä

ste

hdas p

eru

ste

taan S

alo

isiin

ja

Salo

iste

nkunta

liit

etä

än R

aaheen

Raahen kävelykatu Pekanpäivien aikaan, 1982.

Kuva: Pekka Heikkinen.

15.8.2019

7

Oulun yliopisto

Ympäröivän yhteiskunnan vaikutuksia tuotannolliseen toimintaan

Tarjoaa resurssit tuotannolliselle toiminnalle

- Raaka-aineet, energia

- Taloudelliset resurssit

- Henkilöstö, osaaminen, aika

- Käytettävissä olevat teknologiat

Toiminnan rajoitukset

- Lainsäädäntö, sopimukset, ...

Yleiset trendit

- Digitalisaatio

- Globalisaatio

Mielipiteet

Kuva: Metals magazine 2/2016.

Oulun yliopisto

Prosessi- ja ympäristötekniikka osana yhteiskuntaa

Prosessi- ja

ympäristö-

tekniikka

Ympäröivä

yhteiskunta

Tuotteet ja/tai palvelut

Ympäristövaikutukset

Taloudelliset vaikutukset

Yhteiskunnalliset vaikutukset Resurssit

(materiaalit, energia, teknologia,

raha, ihmiset, osaaminen, aika, ...)

Lainsäädäntö, rajoitukset, jne.

Yleiset trendit (esim. digitalisaatio)

”Yleinen mielipide”

Vuorovaikutusten on pitkällä aikavälillä

oltava kestävällä pohjalla

Vaikutukset voivat olla positiivisia,

negatiivisia tai neutraaleja.

Eri ihmiset/tahot voivat kokea

saman asian eri tavoin!

KESTÄVÄ KEHITYS

15.8.2019

8

Oulun yliopisto

Ympäristö

TalousYhteis-kunta

Kestävä kehitys Jatkuva ja ohjattu (Hallittu!)

yhteiskunnallinen muutos, jonka tavoitteena

turvata hyvät elämisen mahdollisuudet

nykyisille ja tuleville sukupolville

Kestävä kehitys pitää sisällään erilaisia osa-

alueita

- Ekologinen kestävyys

- Taloudellinen kestävyys

- Sosiaalinen ja kulttuurinen kestävyys

Miten kestävään kehitykseen pyritään?

Mitä eri osa-alueet pitävät sisällään?

Miten niitä arvioidaan?

Miten ne suhteutetaan toisiinsa?

Ympäristö ja ekologinen kestävyys

Talou-dellinen

kestävyys

Sosiaalinen ja

kulttuurinen kestävyys

Oikeuden-

mukainen

MahdollinenSiedettävä

Kestävä

Oulun yliopisto

Ympäristö ja ekologinen kestävyys

Tuotannollisen toiminnan

ympäristövaikutukset ovat usein negatiivisia

- Pyritään minimoimaan haitalliset vaikutukset

Mitä ekologinen kestävyys sisältää?

- Inhimillisen toiminnan sovittaminen luonnonvaroihin ja

maapallon kestokykyyn

- Raaka-aineet

- Energia

- Luonnon monimuotoisuus – biodiversiteetti

- Ilmastonmuutoksen torjunta

Ympäristö

TalousYhteis-kunta

Lähde: YK.

15.8.2019

9

Oulun yliopisto

Taloudellinen kestävyys

Tuotannollisen toiminnan taloudelliset

vaikutukset ovat usein positiivisia

- Ainakin joillekin tahoille

- Voitot omistajille, palkat työntekijöille, verot yhteiskunnalle, ...

- Pyritään maksimoimaan hyödylliset vaikutukset

Mitä taloudellinen kestävyys sisältää?

- Tasapainoinen talouskasvu

- Velkaantumisen välttäminen

- Pääomien ylikulutuksen välttäminen

- Hyvinvoinnin tasainen jakautuminen

Ympäristö

TalousYhteis-kunta

Lähde: YK.

Oulun yliopisto

Yhteiskunta sekä sosiaalinen ja kulttuurinen kestävyys

Tuotannollisen toiminnan yhteiskunnalliset

vaikutukset ovat vaihtelevia

- Myönteiset – haitalliset

- Paikalliset – globaalit

- Muuttuvat ajallisesti

- Riippuu keneltä kysytään

- Tarkastelu ja vaikuttaminen haastavampaa kuin

taloudellisten tai ympäristövaikutusten osalta

Mitä sosiaalinen ja kulttuurinen kestävyys

sisältää?

- Tasa-arvo

- Toisten kunnioittaminen

- Monikulttuurisuus

- Viihtyvyys

- Ihmissuhteet

- Perinteet

Ympäristö

TalousYhteis-kunta

Lähde: YK.

15.8.2019

10

Oulun yliopisto

Kestävän kehityksen eri osa-alueiden suhde toisiinsa

Tuotannollisen toiminnan ja ympäröivän

yhteiskunnan välisiä suhteita arvotetaan ...

- Yleensä positiiviset taloudelliset vaikutukset

- Usein negatiiviset ympäristövaikutukset

- Hyvin vaihtelevat sosiaaliset vaikutukset

... mutta näiden suhteuttaminen toisiinsa on

kuitenkin erittäin haastavaa, koska:

- Vaikutusten laajuuden arvioinnissa on huomioitava niiden

voimakkuus ja kattavuus

- Suuri vaikutus rajatulla alueella – pieni vaikutus globaalisti

- Vaikutusten yhteisvaikutus ei ole lineaarinen

- Joidenkin vaikutusten arviointi on hyvin subjektiivista

- Toisistaan poikkeavien vaikutusten vertailu – mittarit?

Ympäristö

TalousYhteis-kunta

+

–

?

Oulun yliopisto

Kestävän kehityksen eri osa-alueiden suhde toisiinsa

Onko Vennin diagrammina esitetty näkemys

kestävästä kehityksestä oikein/realistinen?

- Kuvaajan taustalla lausumattomia oletuksia:

- Ympäristöllinen, taloudellinen ja yhteiskunnallinen kestävyys

ja kehitys ovat samanlaajuisia (samanarvoisia?) osa-alueita,

jotka ovat erillisiä, mutta joille on löydettävissä yhteinen alue

Onko näin (kaikissa tilanteissa)?

Entä jos kuvaajaa muutetaan? Muuttuuko

kuvan kertoma viesti? Millaisen mielikuvan

kuva luo kestävästä kehityksestä?

Ympäristö

TalousYhteis-kunta

Lähde:

Birat J-P: Musica Universalis or the Music of the Spheres.

1st International Conference on Energy and Material Efficiency and

CO2 Reduction in the Steel Industry. Kobe, Japan. 11 – 13.10.2017.

15.8.2019

11

Oulun yliopisto

Kestävän kehityksen eri osa-alueiden suhde toisiinsa

Entä jos osa-alueiden järjestystä

muutetaan?

- Onko ylimmäksi merkitty osa-alue tärkeämpi kuin muut?

- Muodostavatko kaksi alempaa välttämättömän perustan

kolmannelle osa-alueelle?

Ympäristö

TalousYhteis-kunta

Lähde:

Birat J-P: Musica Universalis or the Music of the Spheres.

1st International Conference on Energy and Material Efficiency and

CO2 Reduction in the Steel Industry. Kobe, Japan. 11 – 13.10.2017.

Talous

Yhteis-kunta

Ympäristö

Yhteis-kunta

YmpäristöTalous

Oulun yliopisto

Kestävän kehityksen eri osa-alueiden suhde toisiinsa

Entä jos osa-alueille ei löydy yhteistä

aluetta? Tai jos se on esitettyä laajempi?

- Mikä on yhteisen alueen laajuus?

- Kuvaako se, kuinka helppoa/vaikeaa kestävä kehitys on

saavuttaa?

- Mitä tehdään, jos kaikki kolme osa-aluetta kattavaa

aluetta ei löydy? Priorisointikriteerit?

Ympäristö

TalousYhteis-kunta

Lähde:

Birat J-P: Musica Universalis or the Music of the Spheres.

1st International Conference on Energy and Material Efficiency and

CO2 Reduction in the Steel Industry. Kobe, Japan. 11 – 13.10.2017.

Ympäristö

TalousYhteis-kunta

Ympäristö

TalousYhteis-kunta

15.8.2019

12

Oulun yliopisto

Kestävän kehityksen eri osa-alueiden suhde toisiinsa

Entä jos osa-alueet eivät ole saman

laajuisia?

- Korostetaanko koolla osa-alueen merkitystä ja/tai

laajuutta suhteessa toisiin osa-alueisiin?

- Miten alueiden laajuudet vaikuttavat yhteisen alueen

löytymiseen/laajuuteen?

Lähde:

Birat J-P: Musica Universalis or the Music of the Spheres.

1st International Conference on Energy and Material Efficiency and

CO2 Reduction in the Steel Industry. Kobe, Japan. 11 – 13.10.2017.

Ympäristö

TalousYhteis-kunta

Ympäristö

TalousYhteis-kunta

Ympäristö

TalousYhteiskunta

Oulun yliopisto

Ympäristö

TalousYhteis-kunta

Kestävän kehityksen eri osa-alueiden suhde toisiinsa

Entä jos osa-alueet eivät olekaan

rinnakkaisia, vaan toisilleen alisteisia?

- Talous on osa yhteiskuntaa

- Yhteiskunta on osa ympäristöä

- Missä on kestävä kehitys?

Lähde:

Birat J-P: Musica Universalis or the Music of the Spheres.

1st International Conference on Energy and Material Efficiency and

CO2 Reduction in the Steel Industry. Kobe, Japan. 11 – 13.10.2017.

YmpäristöYhteiskunta

Talous

15.8.2019

13

Oulun yliopisto

Kestävän kehityksen eri osa-alueiden suhde toisiinsa

Entä jos kaikki kolme luovat perustaa

kestävälle kehitykselle?

- Kestävä kehitys on jotain, mitä rakennetaan tälle

perustalle

- Vaatii(ko) kokonaan toisenlaisen lähestymistavan?

Ympäristö

TalousYhteis-kunta

Lähde:

Birat J-P: Musica Universalis or the Music of the Spheres.

1st International Conference on Energy and Material Efficiency and

CO2 Reduction in the Steel Industry. Kobe, Japan. 11 – 13.10.2017.

Oulun yliopisto

Kestävän kehityksen eri osa-alueiden suhde toisiinsa

Antaako kestävän kehityksen esittäminen

Vennin diagrammina meille oikean ja

kattavan kuvan kestävästä kehityksestä?

Kuvaaja ei kerro:

- Miten osa-alueiden laajuuksiin voi vaikuttaa?

- Miten osa-alueiden yhteisellä alueella olevaan kestävään

kehitykseen voidaan pyrkiä?

- Miten kestävää kehitystä voidaan arvioida?Ympäristö

TalousYhteis-kunta

Lähde:

Birat J-P: Musica Universalis or the Music of the Spheres.

1st International Conference on Energy and Material Efficiency and

CO2 Reduction in the Steel Industry. Kobe, Japan. 11 – 13.10.2017.

15.8.2019

14

Oulun yliopisto

Keinot kestävään kehitykseen?

Mitä vaaditaan pyrittäessä kestävään

kehitykseen?

Päätökset

Toteutus ja toiminta

Toiminnan arviointi

Viestintä(Sisäinen/ulkoinen)

Johta-minen

Päätöksentekoa ohjaavat mm.

taloudelliset ja lainsäädännölliset

rajoitukset, mutta sisältävät aina

myös ”vapaata” päätöksentekoa.

Kaiken toiminnan on pysyttävä

luonnon asettamien

reunaehtojen sisällä.

Arvioinnin on oltava kattavaa,

minkä lisäksi erilaisin mittarein

mitattavia asioita on voitava

vertailla jollain tavalla.

Ei yksiselitteistä!

Oulun yliopisto

Keinot kestävään kehitykseen?

1) Päätökset ja johtaminen

- Investointipäätökset ja teknologiset ratkaisut

- Uudet prosessit vai vanhojen kehittäminen

- Standardoidut ympäristö- ja johtamisjärjestelmät (ISO)

- Jätteenkäsittelytoimien priorisointi (ks. kuva)

- Ehkäisy, minimointi, uudelleenkäyttö, kierrätys,

energiasisällön hyödyntäminen, loppusijoitus

- Poliittiset päätökset ja taloudelliset ohjauskeinot

- Verotus, jäte- ym. maksut, ympäristötuet

- Lainsäädännölliset rajoitukset

- Ympäristölainsäädäntö

- Ympäristöluvat, BAT-tekniikat (BREF), REACH-asetukset

- Energiatehokkuus-, jäte- ym. direktiivit

- Kansalliset ja erityisesti kansainväliset sopimukset

- Päästökauppa, energiatehokkuussopimus

- Päätöksiä tehdään eri tasoilla

- Toimipiste- ja yrityskohtaiset päätökset

- Alakohtaiset päätökset

- Kansalliset päätökset

- Kansainväliset päätökset

- Kuluttajan tekemät päätökset

- Yhteiset päämäärät, avoimuus?

Lähdeaineistona hyödynnetty Jouni Ylipekkalan ja Kyösti Ruotasen

esityksiä POHTOssa, 2017, sekä Olli Dahlin ja Marko Mäkikyrön

esityksiä POHTOssa, 2014.

Ehkäisy

Jätteen määrän minimointi

Uudelleenkäyttö

Kierrätys

Energian talteenotto

Loppusijoitus

Ei-

toiv

ott

ava

a

T

oiv

ott

ava

a

15.8.2019

15

Oulun yliopisto

Toimenpiteiden priorisointi

”9R Framework”

Lähde: Kirchherr, Reike & Hekkert: Resources,

conservation & recycling. 127(2017)221-232

(adapted from Potting et al., 2017).

Oulun yliopisto

Ympäristönsuojelu-laki, 527/2014

Lain tarkoitukset

- Ehkäistä ympäristön pilaantumista ja sen vaaraa, ehkäistä ja

vähentää päästöjä sekä poistaa pilaantumisesta aiheutuvia

haittoja ja torjua ympäristövahinkoja

- Turvata terveellinen ja viihtyisä sekä luonnontaloudellisesti

kestävä ja monimuotoinen ympäristö, tukea kestävää

kehitystä sekä torjua ilmastonmuutosta

- Edistää luonnonvarojen kestävää käyttöä sekä vähentää

jätteiden määrää ja haitallisuutta ja ehkäistä jätteistä

aiheutuvia haitallisia vaikutuksia

- Tehostaa ympäristöä pilaavan toiminnan vaikutusten

arviointia ja huomioon ottamista kokonaisuutena

- Parantaa kansalaisten mahdollisuuksia vaikuttaa ympäristöä

koskevaan päätöksentekoon

Soveltamisalat

- Teollinen toiminta

- Toiminta, josta aiheutuu tai saattaa aiheutua ympäristön

pilaantumista

- Toiminta, jossa syntyy jätettä

- Jätteenkäsittely

15.8.2019

16

Oulun yliopisto

Keinot kestävään kehitykseen?

2) Toteutuskeinoja

- Ympäristöystävällisempi tuotanto/prosessi

- Päästöttömät/jätteettömät tuotantoprosessit

- Tai ainakin päästöjen vähentäminen

- Päästöjen käsittely

- Materiaali- ja energiatehokkuus – uusiutuva energia

- Raaka-ainevalinnat

- Tuotantolaitoksen sisäinen kierrätys

- Työhygienia ja –turvallisuus

- Onnettomuuksien ehkäisy

- Ympäristöystävällisempi tuote

- Kestävämpien tuotteiden valmistus

- Pienemmän käytön aikaisen kulutuksen omaavien tuotteiden

valmistus

- Ympäristöystävällisempi toimintatapa/systeemi

- Jätteiden hyödyntäminen ja kiertotalous: Tuotteiden ja niihin

sitoutuneen arvon kierron maksimointi

- Teollinen ekologia: Biologisten ekosysteemien jäljittely

tavoitteena jätevirtojen eliminointi

- Kestävät valinnat ja kulutuskäytännöt

- Ympäristökasvatus

- Ja jos ei mikään auta, niin jätteiden vaaraton ja hallittu

loppusijoitus

Raaka-aineiden hankinta

Tuotanto Jakelu Kulutus Jätteet

Tuotanto

Jakelu

KulutusUudelleen-

käyttö,kierrätys

Raaka-aineet tuotannolle

Lineaaritaloudesta kiertotalouteen

Oulun yliopisto

Kiertotalous Tavoitteet

- Ei negatiivisia ympäristövaikutuksia (jäte, päästöt)

- Tuotteiden, niiden osien ja materiaalien sekä niiden arvon

kierto niin pitkään kuin mahdollista

- Ei heikennyksiä kuluttajille

- Ei ylimääräisiä kustannuksia tuottajille

Kuulostaa (liiankin?) hienolta

- ”Kiertotalous”-termiä käytetään paljon markkinoinnissa ja

imagon kohottamisessa

- Usein jää (jätetään tarkoituksella?) epäselväksi, mitä sillä

kyseisessä asiayhteydessä tarkoitetaan

- On valittu tiedottajan kannalta sopivin/mieluisin merkitys

Kyse on tärkeästä asiasta, mutta terminologia

vaatii selkeyttä

- esim. Kircherr et al. löysivät vuonna 2017 114 erilaista

merkitystä kiertotaloudelle

Lähde:

Kircherr, Reike & Hekkert: Resources, conservation & recycling. 127(2017)221-232.

15.8.2019

17

Oulun yliopisto

Kiertotalous Tavoitteet

- Ei negatiivisia ympäristövaikutuksia (jäte, päästöt)

- Tuotteiden, niiden osien ja materiaalien sekä niiden arvon

kierto niin pitkään kuin mahdollista

- Ei heikennyksiä kuluttajille

- Ei ylimääräisiä kustannuksia tuottajille

Periaatteet

- Luonnonpääoman säilytys resurssien hallinnalla

- Ylläpito ja korjaus > Uudelleenkäyttö > Kierrätys > Jäte

- Yhden jäte on toisen raaka-aine

Toimenpiteet

- Suosi uusiutuvia resursseja/luonnovaroja

- Käytä jätteitä resursseina ja raaka-aineina

- Suunnittele tulevaisuutta

- Säilytä ja ylläpidä jo valmistettua

- Yhteistyö – yhteiset hyödyt

- Business-ajattelun uudistaminen

Lähde:

Korhonen, Honkasalo & Seppälä: Ecological economics. 143(2018)37-46.

Sisemmät kierrot :

- vaativat vähemmän resursseja

- vaativat vähemmän energiaa

- ovat taloudellisesti kannattavampia

Oulun yliopisto

Kierto-talous

Xxxxxxx

- Xxxxx

Xxxxxxx

- Xxxxx

Xxxxxxx

- tähän cirruskalvoista?

Xxxxxxx

- Xxxxx

Xxxxxxx

- Xxxxx

Biologinen

kierto Teknologinen

kierto

15.8.2019

18

Oulun yliopisto

Esimerkki kiertotaloudesta

Kaatopaikat ja jätteiden loppusijoitukset

tulevaisuuden raaka-ainelähteitä?

- ”Enhanced landfill mining” (ELFM)

Haasteita

- Jätteen koostumus

- Muutokset läjityksen aikana

- Materiaalin määrä ja laatu

- Kierrätettävän fraktion osuus koko jätemäärästä

- Materiaalin käsittelytekniikat

- Vaarallisten/haitallisten fraktioiden käsittely

- Hyödyntämättä jäävän materiaalin uudelleenloppusijoitus

- Taloudellinen kannattavuus

- Markkinat ja kysyntä

Lähde: Karel Van Acker, CIRRUS-koulutus, 2018.

Oulun yliopistoLähde:

Tekniik

ka&

Talo

us, 9.3

.2018.

15.8.2019

19

Oulun yliopisto

Esimerkki kierrätettävyydestä

”Urban mining”in potentaali

Lähde: Hagelüken & Corti: Gold bulletin 43(2010)3,209-220.

Yksi kännykkä

• 9 g Cu

• 250 mg Ag, 24 mg Au, 9 mg Pd

• Li-ioniakussa 3,8 g Co

Määrä

• Maailmassa myydään vuosittain 1300 miljoonaa kännykkää

Potentiaali yhteensä

• 12 000 t Cu

• 325 t Ag, 31 t Au, 12 t Pd

• Li-ioniakussa 4800 t Co

Yksi tietokone

• 500 g Cu

• 1 g Ag, 220 mg Au, 80 mg Pd

• Li-ioniakussa 65 g Co

Määrä

• Maailmassa myydään vuosittain 300 miljoonaa tietokonetta

• Li-ioniakku noin 140 miljoonassa

Potentiaali yhteensä

• 150 000 t Cu

• 300 t Ag, 66 t Au, 24 t Pd

• Li-ioniakussa 8100 t Co

Potentiaali vastaa useita prosentteja (joillain metalleilla jopa muutamia kymmeniä prosentteja)

kyseisen metallin vuosituotannosta maailmassa.

Oulun yliopisto

Esimerkki kierrätettävyydestä

Teräs on maailman kierrätetyin materiaali

- Kierrätysaste 86 % (2014)

- Autoista kierrätetään jopa 95 %, kodinkoneista 88 % ja

teräspakkauksista 70 % (2014)

- esim. Outokummun teräksissä kierrätetyn materiaalin osuus on

87 % (2016)

- Romupohjaisen teräksenvalmistuksen CO2-päästöt ovat

pienemmät kuin malmipohjaisessa

- Teräsromua ei ole riittävästi kattamaan tarvetta

- Tietyt haitta-aineet voivat kumuloitua teräkseen

- Voi rajoittaa tiettyjen lajien valmistusta

Kuvalähde: Outokumpu Sustainability report, 2014.

Kierrätyksellä voidaan saavuttaa merkittäviä

energiasäästöjä

- Viereisessä kuvassa on vertailtu metallien

pyrometallurgisen valmistuksen

ominaisenergiankulutuksia käytettäessä raaka-aineina

primääriraaka-aineita tai kierrätysmateriaaleja

15.8.2019

20

Oulun yliopisto

Esimerkki kierrätettävyydestä

Romupohjaisen teräksen osuus Saksassa

Lähde: R. Fandrich: Steel production in Europe and Germany – A progress report. 10th

International conference on Clean Steel. Budapest, Unkari. 18-20.9.2018.

Romun käyttö raaka-aineena:

- vähentää malmiraaka-aineen tarvetta

- vähentää merkittävästi CO2-päästöjä

Oulun yliopisto

Esimerkki kierrätettävyydestä

Käytöstä poistettujen tuotteiden lisäksi

hyödynnetään tuotannon sivuvirrat

- Jätteistä sivutuotteiksi

- Edellytyksenä kaikkien tuotevirtojen sertifiointi/standardointi –

vaatimukset esim. liukoisuuksien suhteen

- esim. metallien valmistuksen kuonien hyödyntäminen

- maarakennusaineena

- maanparannusaineena

- sementin valmistuksen raaka-aineena

Esimerkiksi Tornion terästehtaan kuonien hyödyntäminen

vähentää neitseellisten raaka-aineiden käyttötarvetta noin 1 Mt/a

Lähde: Outokumpu, Juha Ylimaunun ja Janne Ollilan esitykset, POHTO, 2018.

15.8.2019

21

Oulun yliopisto

Esimerkki kierrätettävyydestä

Kuonan tuotanto- ja käyttömäärien

kehittyminen Saksassa

Lähde: R. Fandrich: Steel production in Europe and Germany – A progress report. 10th

International conference on Clean Steel. Budapest, Unkari. 18-20.9.2018.

Oulun yliopisto

Esimerkki kierrätettävyydestä

Kierrätysmateriaaleja käyttämällä voidaan

vähentää tuotannon kokonaispäästöjä ja

joissain tapauksissa myös parantaa

tuoteominaisuuksia.

Case – Geopolymeeribetoni

- Tutkittu Kuitu- ja partikkelitekniikan yksikössä (Oulun yo)

- Raaka-aineena käytetään masuunikuonaa, jota syntyy

raudanvalmistuksen sivutuotteena, sekä natriumsilikaattia

(”vesilasi”)

- Korvaa sementtiä

- Lisäksi kiviainesta kuten tavallisessa betonissa

- Kemiallinen aktivointi – ei vaadi korkeaa lämpötilaa

- Puristuslujuus: 107 MPa (28 vrk:n lujittuminen)

- vrt. korkealujuusbetonille määritellään > 55 MPa

Lähde: Tekniikka&Talous, 25.1.2019.

15.8.2019

22

Oulun yliopistoKuvalä

hde:

SS

AB

Susta

inabili

ty r

eport

, 2014.

Oulun yliopisto

Kiertotalous Kiertotaloudella pyritään vastaamaan kaikkiin

kestävän kehityksen osa-alueisiin

- Ekologinen kestävyys

- Pienempi materiaalin ja energian kulutus

- Vähemmän jätettä ja päästöjä

- Resurssien säästö

- Taloudellinen kestävyys

- Säästöt materiaali- ja energiakuluissa

- Resurssien arvo hyödynnetään pitempään/useammin

- Rajallisten resurssien käytön minimointi

- Taloudelliset ohjaustoimet (verot, sanktiot, päästömaksut, jne.)

- Pienemmät materiaalihävikit

- Pienemmät jätteenkäsittelymaksut

- Markkinointihyödyt ympäristöystävällisestä imagosta

- Sosiaalinen ja kulttuurinen kestävyys

- Uusia työllisyysmahdollisuuksia

- Yhteisöllisyyden kasvu verkostoitumisen kautta

- Yhteiset tavoitteet

Lähde:

Korhonen, Honkasalo & Seppälä: Ecological economics. 143(2018)37-46.

15.8.2019

23

Oulun yliopisto

Kiertotalous Kiertotaloudellakin on omat rajoituksensa

- Termodynaamiset rajoitukset – TDII ja entropian kasvu

- Systeemin ajallinen ja paikallinen rajaus

- Pitäytyminen totutussa, vaikkei se olisi ideaalisinta

- Uudet ja kehitettävät teknologiat

- Hallintoon ja johtamiseen liittyvät haasteet ja rajoitukset

toimittaessa organisaatioiden/alojen/valtioiden välillä

- Yhteisten käytäntöjen puuttuminen

- Kulttuurilliset rajoitukset – Mielikuvat jätteestä

- Dynaamisuus – Tilanteet muuttuvat

- Resurssien riittävyys

- Kasvavassa taloudessa pelkkä kierrätys ei riitä!

Kiertotalouden riskejä

- Ei-toivottujen aineiden kertyminen prosessiin/tuotteeseen

- Tuntemattomat materiaalikoostumukset

- Haitalliset aineet ja niille altistuminen

- Tulipalo- ja räjähdysriskit

- TapaturmariskitTaulukko:

Tekniikka&Talous, 1.3.2019.

Oulun yliopisto

Kiertotalouden rajat Mihin kiertotalous riittää?

- Materiaalien kulutus kasvaa

- Enemmän ihmisiä

- Suurempi ominaiskulutus ihmistä kohden

- ”Peruskulutus” kattaa yhä useampia (alku)aineita

- Pelkkä kiertotalous ei riitä kasvavassa taloudessa

Mitä kiertotalous EI ole?

- Täysin suljettu kierto

- Vaan: Arvon säilyttämistä kierrossa

- Tavoite/Itseisarvo

- Vaan: Menetelmä, jolla pyritään varsinaiseen tavoitteeseen:

KESTÄVÄ KEHITYS

”Completely closed loop makes absolutely

no sense.” (K. Hanghøj, 2019)

Kuvalähde:

K Hanghøj: Raw materials sourcing in a circular economy framework – Why understanding the raw materials value chain matters.

6th International Slag Valorisation Symposium. 1-5.4.2019, Mechelen, Belgia.

15.8.2019

24

Oulun yliopisto

Keinot kestävään kehitykseen?

3) Arviointikeinoja

- Elinkaariarviointi (LCA, Life Cycle Assessment)

- Määrällisten ympäristövaikutusten laskenta tietyllä rajatulla

elinkaaren osalla (tavoitteena kattavuus koko elinkaarelle)

- Keskeistä kohteen rajaus sekä tehdyt oletukset

- Tuotteiden ja palvelujen vertailuun

- Hiilijalanjälki (Carbon Footprint)

- Arvio syntyvistä kasvihuonekaasupäästöistä tietyn tuotteen,

toiminnan tai palvelun elinkaaren aikana

- Materiaali- ja energiatehokkuusmittarit

- Mitataanko materiaalin ja energian kulutusta vai tehokkuutta?

- Ekotehokkuus

- Palvelu-/hyödykeyksikköä kohden laskettu luonnovarojen

käytön tehokkuus

- Material Input Per Service Unit, MIPS

- Tuotteen tai palvelun aiheuttama materiaalikulutus koko

elinkaaren ajalta käyttökertoja kohti laskettuna

[kg/käyttökerta]

- Kierrätysaste

- Ekosysteemipalveluiden arviointi

- YmpäristömerkitKuvalähde: Laukkanen, Dahl & Martikka:

Teollisuuden ympäristöasioiden hallinta, 2013.

Oulun yliopisto

Elinkaariarviointi (LCA)

Elinkaariarvioinnin on oltava kattava

- Raaka-aineet, tuotteet, päästöt, jätteet, energia, vesi, ...

- Raaka-aineen hankinta, tuotanto, käyttö, loppusijoitus

- Kuljetukset

- Myös sosiaalisten vaikutusten elinkaariarviointi

Haasteita

- Rajaukset ja oletukset

- Minkä suhteen vertaillaan?

- Tietty tuotantoprosessi? Tietty tuote? Tietty käyttökohde?

- Kierrätettävyyden huomiointi

- Eri osioiden painotukset – priorisointi

- Tiettyjen osa-alueiden yli- tai alikorostuminen

- Eri yksiköissä ilmaistavien asioiden vertailu

Tulisi katsoa kokonaisuutta

- Yksittäisen vaiheen (esim. tuotanto, käyttö tai loppusijoitus)

päästöt voivat nousta JOS ne kokonaisuutena laskevat

- Yhteiset sopimukset siitä, kenelle hyöty/haitat: esim. päästö- tai

jätemaksut tai ympäristötuki

- Tuottaja, käyttäjä, päätöksentekijät, viranomaiset, jne.

Esimerkki

Sähköauton käytön aikaiset päästöt ovat pienet verrattuna

polttomoottoriautoon (riippuen tietysti siitä miten sähkö on

tuotettu).

Toisaalta sähköautossa on enemmän osia, joiden

valmistuksessa vaaditaan materiaaleja, joiden tuotanto

aikaansaa enemmän päästöjä (esim. 4-kertainen määrä Cu:a).

Jos ajat paljon, käytön aikaiset päästöt korostuvat. Jos taas

vähän, valmistuksen aiheuttamat päästöt ovat tärkeämpiä.

Paljonko on autoiltava vuodessa, jotta olisi ekologista hankkia

sähköauto? Tulos riippuu hyvin paljon tehdyistä oletuksista:

materiaalit, energia, tehokkuus, jne.

Entä jos samalla kehitetään kestävämpiä teräksiä, joita tarvitaan

autossa vähemmän, jolloin se kuluttaa vähemmän polttoainetta?

Entä jos liikkuminen onnistuisi yhtä hyvin muulla kulkuvälineellä?

Vertaillaanko päästöjä tuotettua autoa/kulkuneuvoa kohden vai

kuljettua kilometriä kohden?

15.8.2019

25

Oulun yliopisto

Elinkaariarviointi (LCA)

Elinkaariarvioinnin on oltava kattava

- Talous

- Toteuttamiskelpoisuus, edullisuus, elinkaaren aikaiset

kustannukset

- Ympäristö

- Elinkaaren aikaiset ympäristövaikutukset, hiilijalanjälki,

resurssien käyttö ja käytön tehokkuus, kierrätettävyys

- Yhteiskunta

- Käytettävyys, hyödyllisyys, turvallisuus, mukavuus, toimivuus,

kauneus

- Miten näitä kaikkia mitataan? Miten arvoja vertaillaan?

Sosiaalisten vaikutusten elinkaariarviointi

- Hankkijan, toimittajan, välittäjän, tuottajan ja käyttäjän

vastuut

- Tuotteen/palvelun käyttöikä

- Tuotteen suunnittelu kierrätettävyyden kannalta

- Lisäarvo yksilöille ja yhteiskunnalle

- jne.

Jatketaan vielä autoesimerkkiä

Miten huomioidaan omaa autoa käyttämällä säästetty aika,

siten lisääntynyt vapaa-aika ja parantunut elämänlaatu

verrattuna vähemmän saastuttavaan julkiseen

kulkuneuvoon, jota käytettäessä matka-ajat esimerkiksi

tuplaantuvat?

Entä yksityisautoilun/joukkoliikenteen käytön vaikutukset

liikenneturvallisuuteen?

Oulun yliopisto

Ekosysteemi-palveluiden arviointi (Ecosystem services review, ESR)

Ympäristövaikutusten hallinta/johtaminen

- Perinteisesti keskittynyt arvioimaan inhimillisen toiminnan

vaikutuksia luontoon

- Jätteet, päästöt

- Keskitytty vähemmän inhimillisen toiminnan riippuvuuteen

luonnon systeemeistä

World Resources Institute: ESR (2008)

- Työkalu ympäristöhallinnan tueksi

- https://www.wri.org/publication/corporate-ecosystem-

services-review

- Keskinäisten riippuvuuksien kuvausLähteet:

WRI: Guidelines for Identifying

Business Risks and Opportunities

Arising from Ecosystem Change.

Alicia Berg: Empowering the steel

industry as a stakeholder:

Environmental Management and

communication through a social-

ecological system approach.

Jernkontorets forskning. D854. 2013.

23 s.

15.8.2019

26

Oulun yliopisto

Haasteita Haasteita matkalla kestävään kehitykseen

- Tekniset haasteet – esim. aineiden erotus toisistaan

- Taloudelliset haasteet

- Organisatoriset ja hallinnolliset haasteet

- Globaaleihin haasteisiin vastattava globaalisti – yhteinen tavoite?

- Sääntelyyn liittyvät haasteet – esim. luvat, standardit

- Yliohjauksen ja ylikäsittelyn välttäminen: Kierrätyksen ympäristö-

vaikutukset eivät saa olla suuremmat kuin loppusijoituksen

- Rajoitusten tulisi perustua todellisten uhkien välttämiseen – ei

mielikuviin (esim. haitta-ainepitoisuus vs. liukoisuus)

- Käyttäytymiseen ja asenteisiin liittyvät haasteet

- Miten saadaan jätemateriaalit kiertoon?

- Useiden materiaalien kierrätysastetta voitaisiin (nykyteknologialla)

parantaa merkittävästi parantamalla jätteiden kiertoon saamista –

esim. kännyköiden kierrätys tyssää käyttäjien laatikoiden pohjille

Lähde: Jokilaakso, Aalto-yliopisto.

Kuvalähde: Laukkanen, Dahl & Martikka:

Teollisuuden ympäristöasioiden hallinta, 2013.Lähde: Jokilaakso, Aalto-yliopisto.

Lähde: Jokilaakso, Aalto-yliopisto.

Oulun yliopisto

Kierrätyksen haasteita

Konkreettisia haasteita lähitulevaisuudessa

- Päästöjen ennaltaehkäisy ja luonnonvarojen säästäminen

energiatehokkaammilla ja suljetummilla tuotantoprosesseilla

- Päästöjen hallinta tehokkailla, matalan energiankulutuksen

omaavilla ja vähän jätettä tuottavilla puhdistusmenetelmillä

- Kilpailukykyisten materiaalien ja energian tuotattaminen

uusiutuvista ja kierrätettävistä raaka-ainelähteistä

- Kasvihuonekaasupäästöjen vähentäminen tuotanto- ja

talteenottotekniikoita käyttäen

- Kemikaalien ja tuotteiden riskinhallinta

- Kierrätyksen mielekäs toteutus – materiaalin keräyksestä

lähtien – sekä tuotteiden suunnittelu kierrätys huomioiden

- Muutoksiin reagointi sekä ennakointi oikeisiin asioihin ja

oikealla laajuudella

- Yhtäältä ei kannata jäädä odottamaan lakisääteisiä rajoituksia

(seurauksena voi olla pakotettuja suuria investointeja), vaan

ennakoida tulevia rajoituksia

- Ympäristö-investoinnit muiden investointien yhteydessä

- Imago-/markkinointihyöty?

Lähde: Laukkanen, Dahl & Martikka: Teollisuuden ympäristöasioiden hallinta, 2013.

15.8.2019

27

Oulun yliopisto

Ympäristöasioiden hallinnan edellytyksiä

Oltava selvillä toiminnan ja tuotteiden

mahdollisista ympäristövaikutuksista sekä

niihin liittyvistä riskeistä

Oltava selvillä lainsäädännön velvoitteista

Otettava huomioon jo raaka-aine- ja

prosessiratkaisuissa sekä tuotesuunnittelussa

- Luonnonvarojen säästäminen, päästöjen minimointi

Materiaali- ja energiavirtojen hallinta

- Tehokas raaka- ja polttoaineiden käyttö

- Turhien jätteiden käsittelyyn ja ympäristöön päätyvien

materiaali- ja energiavirtojen välttäminen

Jätteiden kierrätys, käsittely, puhdistus, hävitys

ja loppusijoitus mahdollisimman vähän

kuormittavalla tavalla

- Kustannustehokkuus

Osallistuttava ympäristökeskusteluun

sidosryhmien kanssa

- Viranomaiset, asiakkaat, sijoittajat, lähistön asukkaat,

yhteiskunta, tiedotusvälineet

Lähde: Laukkanen, Dahl & Martikka: Teollisuuden

ympäristöasioiden hallinta, 2013.

Oulun yliopisto

Viimeinen tehtävä tälle kurssille

Kuvaile tarkastelun kohteena olevaa

prosessia osana yhteiskuntaa. Pyri

vastaamaan esimerkiksi seuraaviin

kysymyksiin:

- Millaisia taloudellisia ja yhteiskunnallisia vaikutuksia

tuotantoprosessilla on?

- Millaisia vaikutuksia prosessilla on ympäristöön ja/tai

terveyteen?

- Mikä on prosessin merkitys/rooli osana yhteiskuntaa?

Mihin sitä tarvitaan? Olisiko se korvattavissa? Miksi/miksi

ei?

- Miten prosessin vaikutuksia tulisi mielestäsi muuttaa?

Miten niihin voitaisiin vaikuttaa?

Vastaus voi olla aiempiin tehtäviin

verrattuna pohdiskelevampi – voit pohtia

kysymyksiä, joihin ei ole valmiita vastauksia

Tämän kun saa vielä

tehtyä, niin pääsee

joululoman viettoon...

15.8.2019

28

Oulun yliopisto

Yhteenveto YK:n kestävän kehityksen tavoitteet

- Miten näiden toteutumista pyritään edistämään?

http://www.un.org/sustainabledevelopment/sustainable-development-goals/

Oulun yliopisto

Yhteenveto Oulun yliopiston Teknillisen tiedekunnan

strategiassa mainittuja asioita

http://www.un.org/sustainabledevelopment/sustainable-development-goals/

15.8.2019

29

Menkää ja pelastakaa maailma

Insinööreillä on keinoja ja mahdollisuuksia vaikuttaa asioihin