Tulosta Tulosta Lähetä linkki Bookmark and Share

Kriittisten luonnonvarojen väheneminen luo kysyntää ekotehokkaille teknologioille

29.08.2012


Väestönkasvu, elintason nousu ja kaupungistuminen kuluttavat kiihtyvään tahtiin maapallon rajallisia luonnonvaroja. Tämä johtaa teollisuuden raaka-ainetarpeiden jatkuvaan kasvuun etenkin kehittyvissä maissa. Elinkeinoelämälle resurssien niukkuus merkitsee myös mahdollisuutta saavuttaa kilpailuetua uudenlaisilla, ekotehokkuuteen nojaavilla liiketoimintamalleilla. VTT on systemaattisesti kehittämässä ekodesign-konseptia, jossa raaka-aineita voidaan hyödyntää mahdollisimman tehokkaasti ja ympäristöystävällisesti tuotantoketjun eri vaiheissa. 

Elintason parantaminen nykykeinoin merkitsee yhä suurempaa luonnonvarojen kulutusta. Etenkin kehittyvissä maissa ja Aasian runsasväkisissä valtioissa luonnonvarojen kulutuksen kasvu kiihtyy.

”Tiettyjen kriittisten luonnonvarojen, kuten kuparin tai nikkelin rajallisuus alkaa todella näkyä esimerkiksi rajuina hinnanvaihteluina ja uusina ympäristösäännöksinä. Teollisuuden kannalta tämä merkitsee tuotantoprosessien kokonaisvaltaista uudelleenajattelua, kun raaka-aineet on saatava tehokkaaseen käyttöön ja kiertoon. Olemme VTT:llä ennakoivasti liikkeellä kehittämässä ekotehokkaita teknologioita tulevaisuuden tarpeita ajatellen”, sanoo VTT:n tieteellinen johtaja Anne-Christine Ritschkoff.

Metalleista esimerkiksi kuparilla on tärkeä rooli modernin maailman toiminnassa. Erinomaisen lämmönjohtokykynsä ansiosta sitä käytetään laajalti mm. sähkön ja energian tuotannossa. Runsaasti kuparia sisältäviä arkipäivän hyödykkeitä ovat esimerkiksi matkapuhelimet, tietokoneet ja autot. Maailman energian kulutuksen odotetaan kasvavan noin 80 prosentilla vuoteen 2050 mennessä, mikä osaltaan aiheuttaa nousupaineita kuparin hintaan. Raaka-aineiden saatavuudella on suuri merkitys etenkin uusiutuvien energianlähteiden käytön edistämisessä. Nykytahdilla kuparin kasvavaan kysyntään ei kyetä enää täysin vastaamaan 2020-luvulla.

Suunnittelulla kilpailuetua

Luonnonvarojen kestävää käyttöä voidaan edesauttaa aineen kiertokulun eri vaiheissa. Avainasemassa on valmistava teollisuus, niin resurssien käyttäjänä kuin uusien ratkaisujen kehittäjänä. VTT:n tutkimusjohtajan Erja Turusen mukaan ekotehokkuuden kannalta olennaista on pyrkiä hallitsemaan tuotteen koko elinkaarta. VTT:n ekodesign-konsepti on työkalupakki, joka sitoo yhteen digitaaliseen suunnitteluketjuun niin materiaalivirrat, uudet materiaaliratkaisut, valmistusteknologiat kuin tuotteen käytön ja kierrätyksen.

”Suunnitteluosaamisella voidaan tulevaisuudessa saavuttaa yhä isompaa kilpailuetua, sillä merkittävä osa tuotteen ympäristövaikutuksista määräytyy jo tuotteen ja tuotannon suunnitteluvaiheessa. Mallinnusta ja simulointia käyttämällä voidaan säästää merkittävästi aikaa ja raaka-aineita sekä välttyä monilta kalliilta tuotantovaiheen virheiltä”, Turunen sanoo.

Tuotantolinjoista 3D-tulostimiin

Yksi suurimmista ajattelutavan muutoksista teollisuudessa koskee valmistusteknologioita. Ekotehokkaassa tulevaisuudenkuvassa perinteisten tuotantolinjojen tilalle ovat ainakin osittain tulleet eräänlaiset tulostimet. Menetelmästä käytetään nimeä ainetta lisäävä valmistus, sillä tuotteet valmistetaan tulostimen sisällä kerros kerrokselta. Tulostamalla voidaan minimoida raaka-aineiden hävikki ja saada aikaan kestäviä tuotteita, jotka ovat parhaimmillaan räätälöityjä loppukäyttäjän tarpeisiin. Ainetta lisäävät valmistusmenetelmät merkitsevät mullistuksia myös logistiikalle ja jakelulle, kun asiakkaan on mahdollista valmistaa haluamansa tuote paikan päällä digitaalisen mallin mukaisesti.

Tulostamalla valmistettuja tuotteita on vaikea kopioida, sillä niiden valmistus vaatii korkean teknologian osaamista. Ainetta lisäävien valmistusteknologioiden edelläkävijöitä ovat mm. auto- ja lentokoneteollisuus, mutta teknologioita voidaan soveltaa melkeinpä mille vain teollisuudenalalle. 

”Visiona on, että vuonna 2020 ainetta lisäävä valmistus on saavuttanut merkittävää jalansijaa teollisuudessa. Suomelle uusien teknologioiden käyttöönotto voisi merkitä monien tuotteiden suunnittelun ja valmistuksen pysymistä kotimaassa”, Turunen arvioi.

Jätteestä raaka-aineeksi

Käytöstä poistuvat tuotteet ja muut jätteet ovat arvokkaita raaka-ainelähteitä. Jätteiden analysointiin, lajitteluun ja jaotteluun panostamalla raaka-aineiden kiertoa voidaan parantaa merkittävästi. VTT:n kauaskantoisin hanke vesi- ja jäteteknologioiden alueella on kehittää järjestelmä, jossa informaatio eri jäteteknologioista integroidaan yhdeksi kokonaisuudeksi, joka koostuu tietokannoista ja ohjelmistoista. Tavoitteena on muuttaa materiaali- ja energiahävikkejä uudeksi liiketoiminnaksi.

MEDIAMATERIAALI:

Anne-Christine Ritschkoff: Miten suomalaisyritykset voivat menestyä niukkuuden yhteiskunnassa? (pdf)

Erja Turunen: Ekodesign - kestävät materiaali- ja valmistuskonseptit (pdf)


Lisätietoja

Prof. Anne-Christine Ritschkoff
Tieteellinen johtaja
020 722 5546

Prof. Erja Turunen
Tutkimusjohtaja
020 722 5425

Mona Arnold
Ohjelmapäällikkö, johtava tutkija
020 722 5289

Tarja Laitinen
Johtava tutkija
020 722 6482

 

 

Lisätietoja

Prof. Anne-Christine Ritschkoff
Tieteellinen johtaja
020 722 5546

Prof. Erja Turunen
Tutkimusjohtaja
020 722 5425

Mona Arnold
Ohjelmapäällikkö, johtava tutkija
020 722 5289

Tarja Laitinen
Johtava tutkija
020 722 6482