Sign In
Uutta tietoa huipputeknologiasta ja sen hyödyntämisestä, tietoa tulevaisuuden ratkaisuista ja palveluista päätöksenteon tueksi ja liiketoiminnan kehittämiseen. Kohdistettu VTT:n kumppaneille, asiakkaille sekä huipputeknologiasta ja sen sovelluksista kiinnostuneille.
Julkaisu tieteestä, teknologiasta ja liiketoiminnasta

Jäljitettävä data kiihdyttää materiaalien kiertoa

Markku Rimpiläinen | 25.6.2019

​Kukaan ei tiedä tarkasti, missä arvokkaat materiaalit ovat, kuka ne omistaa ja miten niitä juuri nyt käytetään. Tämä on kiertotaloudelle iso ongelma. Materiaalien seurannan kehittäminen on huikea bisnesmahdollisuus myös suomalaisille yrityksille.

VTT:n tulevaisuuskuvassa data ja materiaalit liitetään yhteen niin, että materiaaleista tulee tunnistettavia ja jäljitettäviä.

– Tieto on kiertotalouden kannalta aivan kriittinen asia. Pitää tietää, missä materiaalit ovat. Ilman tietoa monet tärkeät edistysaskeleet jäävät tekemättä, sanoo VTT:n erikoistutkija Matti Tähtinen.

Kiertotaloudessa tarvittavan tiedon lista on pitkä.

– Tarvitaan tietoa tuotteista, joita ylipäätään voi kierrättää. Sijaintitiedon lisäksi oleellista on myös tieto tuotteiden sisältämistä materiaaleista. Valmistajalla tämä tieto on, mutta myyjällä tai käyttäjällä ei välttämättä ole, sanoo erikoistutkija Ville Kotovirta.

Ideaalitilanteessa tuote itsessään sisältää tiedot materiaaleista, joista se on valmistettu. Vaatteissa on jo lappunen, joka kertoo mistä kuidusta se on tehty. Tuotteiden jäljitettävyyttä on parannettu myös RFID-tägien avulla.

Monet teolliset tuotteet sisältävät kuitenkin kymmeniä erilaisia materiaaleja. Jos materiaalitieto on puutteellista, monet arvokkaat materiaalit menevät väistämättä hukkaan.

Tieto pitäisikin liittää osaksi tuotteita, komponentteja ja materiaaleja. Kuulostaa vaikealta ja sitä se onkin, sanoo VTT:n erikoistutkija Géza Szilvay.

Geza Szilvay ja Ville Kotovirta.

– Käytössä on jo mikrotason tägejä, jotka liittyvät tunnistamiseen ja väärentämisen estämiseen. Niitä löytyy esimerkiksi seteleistä. Mutta jos halutaan mennä komponentti- ja materiaalitasolle, tarvittavat tekniset ratkaisut ovat huomattavasti vaikeampia.

VTT tutkii jo, miten materiaaleihin voisi kirjoittaa dataa ja miten sitä voisi lukea. Tutkittavat ratkaisut liikkuvat molekyylitasolla.

– Tutkimme, miten molekyylirakenteiden periodisuutta voi hallita ja onko olemassa käytännöllisiä tapoja lukea tätä dataa. Haluamme hyödyntää myös biokemiallisia rakenteita, esimerkiksi erilaisten mikrorakenteiden syntyä ajan funktiona ja löytää niille sopivia lukumenetelmiä. Tavoitteemme on hyödyntää tutkimusta konsepteissa, joita yritykset voivat aikanaan käyttää materiaalien seuraamiseen, Szilvay sanoo.

Reaaliaikaista tietoa tarvitaan pian

Materiaalitiedon liittäminen materiaalin osaksi olisi suuri saavutus, mutta sekään ei yksin riitä.

­– Tarvitsemme jo hyvin pian reaaliaikaista tietoa materiaalivirroista. Esimerkiksi litiumin tarve kasvaa entistä enemmän. Sen palauttaminen kiertoon on elintärkeää, koska litiumia tarvitaan aurinko- ja tuulienergian varastointiin sekä sähköautojen akkuihin, kertoo VTT:n tutkija Vafa Järnefelt.

 Vafa Järnefelt.

Reaaliaikainen seuranta onnistuu, jos tuotteet, komponentit ja materiaalit pystyvät kommunikoimaan ja toimimaan osana teollista internetiä. Silloin niiden sisältämä data voisi tallentua erilaisiin pilvipalveluihin. Kuka tahansa voisi saada selville, missä arvokkaita materiaaleja on, kuka ne omistaa ja koska ne tulevat elinkaarensa loppuun, josta niitä voi palauttaa takaisin materiaalikiertoon.

Vaikutukset olisivat mullistavia.

– Datan liikkuvuus on edellytys sille, että markkinat syntyvät. Kun tieto materiaaleista tulee avoimeksi, markkinatieto on kaikkien käytössä ja materiaaleille muodostuu markkinahinta. Myös datalla itsessään on arvoa, koska se vaikuttaa materiaaleilla käytävään kauppaan. Jollain on varmasti intressi kaivaa tämä data esiin. Näin kiertotalouteen liittyvälle datalle voi syntyä markkina, joka motivoi datan jakamisen. Datamarkkinan syntyminen kiihdyttää myös itse kiertotalouden kasvua, Ville Kotovirta ennustaa.

Materiaali palveluna

Erittäin oleellista on myös materiaalin omistajuuteen liittyvä tieto.

– Lineaarisen talouden ongelma on se, että vastuu materiaaleista katkeaa, kun tuotteen omistajuus vaihtuu. Jos materiaali ei ole yhteydessä omistajuuteen, siitä ei välitä kukaan. Jonkun täytyy välittää materiaaleista niin, että se saadaan uudelleen kiertoon. Jäljitettävyystekniikoilla se on mahdollista, Vafa Järnefelt sanoo.

Jos on tiedossa kuka materiaalin omistaa, pienistäkin eristä voidaan tehdä ostotarjouksia. Taloudellinen houkutin tekee kierrätyksestä entistä kannattavampaa. Parhaillaan suomalainenkin omistaa kännykässään, tietokoneessaan ja tabletissaan litiumia yhden leikkelepaketillisen verran.

On myös mahdollista, että materiaalien käyttöoikeuksia ryhdytään myymään palveluna. Palvelun tarjoajaksi voi ryhtyä perinteinen metalliteollisuus, mutta aivan yhtä hyvin mikä tahansa uusi toimija.

­– Se, jolle materiaali on arvokasta, huolehtii siitä, että se tulee takaisin käyttöön ja pysyy arvokkaana niin pitkään kuin mahdollista, Järnefelt sanoo.

Markkinat saavat aikaan systeemisen muutoksen

Datan yhdistäminen materiaalikiertoon vaatii suuria systeemisiä muutoksia. Kenen asia on edistää muutosta?

– Kaikkien niiden, jotka haluavat luoda uutta bisnestä ja kasvua, vastaa Ville Kotovirta.

– Systeeminen muutos syntyy markkinoiden muutoksesta. Jo nyt halutaan kestävämpiä ratkaisuja, ja vastaavasti ei-kestävien ratkaisujen haluttavuus laskee jollain aikavälillä. Välttämättä ei tarvita regulaattoria, joka sanoo, että näin on pakko tehdä. Regulaattori luo kehyksen, jossa toimitaan, mutta lopulta markkinat luovat itse muutoksen. Kierrätysmateriaaleilla käydään jo nyt globaalia kauppaa, vaikka kukaan ei sitä reguloi.

Matti Tähtisen mielestä materiaalien seurannan kehittäminen on huikea bisnesmahdollisuus suomalaisille yrityksille.

– Kyseessä on täysin skaalautuva bisnesmalli. Jos se saadaan toimimaan Suomessa, ratkaisun voi viedä mihin tahansa maailmassa.

VTT:llä on rakenteilla kiertotalouden hanke, joka tähtää tiedon generoinnin ja jakamisen avulla vauhdittamaan tuotteiden ja materiaalien kiertoa. Yrityskonsortiota kerätään parhaillaan ja yrityksiä kutsutaan mukaan hankkeeseen.

Lisätietoa:

Vafa Järnefelt
vafa.jarnefelt@vtt.fi, 040 673 8550

Lue lisää: VTT vision roadmap Going beyond a circular economy: A vision of a sustainable economy in which material, value and information are integrated and circulate together.

 

 

VTT Impulssihttps://www.vtt.fi/ImpulssiVTT Impulssi
Biotalous ja kiertotaloushttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Biotalous-ja-kiertotalous.aspxBiotalous ja kiertotalous
Digitaalinen maailmahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Digitaalinen-maailma.aspxDigitaalinen maailma
Liiketoiminnan kehittäminenhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Liiketoiminnan-kehittäminen.aspxLiiketoiminnan kehittäminen
Älykäs teollisuushttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Älykäs-teollisuus.aspxÄlykäs teollisuus
Kestävät ja älykkäät yhteisöthttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kestävät-ja-älykkäät-yhteisöt.aspxKestävät ja älykkäät yhteisöt
Vähähiilinen energiahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Vähähiilinen-energia.aspxVähähiilinen energia
Palvelut PK-yrityksillehttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Palvelut-PK-yrityksille.aspxPalvelut PK-yrityksille
Terveys ja hyvinvointihttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Terveys-ja-hyvinvointi.aspxTerveys ja hyvinvointi
Impulssi 2/2018https://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Impulssi-2-2018.aspxImpulssi 2/2018
Tulevaisuuden arkkitehdit asiallahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tulevaisuuden-arkkitehdit-asialla.aspxTulevaisuuden arkkitehdit asialla
Mitä ja miten tulevaisuudessa syödään?https://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Mita-ja-miten-tulevaisuudessa-syodaan.aspxMitä ja miten tulevaisuudessa syödään?
Luotettavalla mittaustiedolla on olennainen rooli ilmastonmuutoksen hillitsemisessähttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Luotettavalla-mittaustiedolla-on-olennainen-rooli-ilmastonmuutoksen-hillitsemisessä.aspxLuotettavalla mittaustiedolla on olennainen rooli ilmastonmuutoksen hillitsemisessä
FinnCERES vie materiaalien biotalouden uudelle tasollehttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/FinnCERES-vie-materiaalien-biotalouden-uudelle-tasolle-.aspxFinnCERES vie materiaalien biotalouden uudelle tasolle
Autonominen maailma on jo täällähttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Autonominen-maailma-on-jo-taalla.aspxAutonominen maailma on jo täällä
Hyvää kaupunkielämää teknologian avullahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Hyvaa-kaupunkielamaa-teknologian-avulla.aspxHyvää kaupunkielämää teknologian avulla
Digitalisaatio tasoittaa erojahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Digitalisaatio-tasoittaa-eroja.aspxDigitalisaatio tasoittaa eroja
Digitalisoimalla biotalous uudelle tasollehttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Digitalisoimalla-biotalous-uudelle-tasolle.aspxDigitalisoimalla biotalous uudelle tasolle
Elintarvikkeet muutoksessahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Elintarvikkeet-muutoksessa.aspxElintarvikkeet muutoksessa
Tua Huomo: Energiantuotanto ja -käyttö – fiksut valinnat vaikuttavathttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Energiantuotanto-ja-kaytto–fiksut-valinnat-vaikuttavat.aspxTua Huomo: Energiantuotanto ja -käyttö – fiksut valinnat vaikuttavat
Energiavarastojen kysyntä kasvaa vauhdillahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Energiavarastojen-kysynta-kasvaa-vauhdilla.aspxEnergiavarastojen kysyntä kasvaa vauhdilla
Ilman hiilidioksidista raaka-aine polttoaineisiin, kemikaaleihin ja ruokaanhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Ilman-hiilidioksidista-raaka-aine-polttoaineisiin-kemikaaleihin-ja-ruokaan.aspxIlman hiilidioksidista raaka-aine polttoaineisiin, kemikaaleihin ja ruokaan
Kone on inhimillisempihttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kone-on-inhimillisempi.aspxKone on inhimillisempi
Kyberturvallisuus vaatii muutakin kuin teknologiaosaamistahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kyberturvallisuus-vaatii-muutakin-kuin-teknologiaosaamista.aspxKyberturvallisuus vaatii muutakin kuin teknologiaosaamista
Maailma paremmaksi hyvällä energiallahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Maailma-paremmaksi-hyvalla-energialla.aspxMaailma paremmaksi hyvällä energialla
Maailma vuonna 2030 – vastauksia huomisen kysymyksiinhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Maailma-vuonn-2030-vastauksia-huomisen-kysymyksiin.aspxMaailma vuonna 2030 – vastauksia huomisen kysymyksiin
Mahdollisuus piilee haasteissahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Mahdollisuus-piilee-haasteissa.aspxMahdollisuus piilee haasteissa
Plasmakäsittely kirittää materiaalikehitystähttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Plasmakasittely-kirittaa-materiaalikehitysta.aspxPlasmakäsittely kirittää materiaalikehitystä
Puhtaampaa kaupunkiliikennettä puupohjaisella dieselillähttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Puhtaampaa-kaupunkiliikennetta-puupohjaisella-dieselilla.aspxPuhtaampaa kaupunkiliikennettä puupohjaisella dieselillä
S-ryhmä uskoo monikanavamalliinhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/S-ryhma-uskoo-monikanavamalliin.aspxS-ryhmä uskoo monikanavamalliin
Tehdään totta biotaloudestahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tehdaan-totta-biotaloudesta.aspxTehdään totta biotaloudesta
Teknologiahypestä asiakasymmärrykseenhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Teknologiahypesta-asiakasymmarrykseen.aspxTeknologiahypestä asiakasymmärrykseen
Terveyttä ja tehokkuutta ruuan laadusta tinkimättähttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Terveytta-ja-tehokkuutta-ruuan-laadusta-tinkimatta.aspxTerveyttä ja tehokkuutta ruuan laadusta tinkimättä
Tulevaisuuden sensorihttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tulevaisuuden-sensori.aspxTulevaisuuden sensori
Suomi matkalla kohti vähähiilistä vuotta 2050https://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tyhjä-artikkeli-3-numerolle-1.aspxSuomi matkalla kohti vähähiilistä vuotta 2050
Uusi agenda tehostaa tutkimusinfran käyttöähttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Uusi-agenda-tehostaa-tutkimusinfran-käyttöä.aspxUusi agenda tehostaa tutkimusinfran käyttöä
Ydinjätehuollon uranuurtaja Posivahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Ydinjätehuollon-uranuurtaja-Posiva.aspxYdinjätehuollon uranuurtaja Posiva
Yritysten ja tutkijoiden löydettävä toisensa uudella tavallahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Yritysten-ja-tutkijoiden-loydettava-toisensa-uudella-tavalla.aspxYritysten ja tutkijoiden löydettävä toisensa uudella tavalla
5G:n avulla liikenneturvallisuus uudelle tasollehttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/5Gn-avulla-liikenneturvallisuus-uudelle-tasolle.aspx5G:n avulla liikenneturvallisuus uudelle tasolle
Digitaaliset ekosysteemit valtaavat alaahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Digitaaliset-ekosysteemit-valtaavat-alaa.aspxDigitaaliset ekosysteemit valtaavat alaa
Energiaministeri laajentaisi päästökauppaahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Energiaministeri-laajentaisi-paastokauppaa.aspxEnergiaministeri laajentaisi päästökauppaa
Huoltoapua astronauteillehttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Huoltoapua-astronauteille.aspxHuoltoapua astronauteille
Hybridimenetelmillä uusia ratkaisuja metallien kierrätykseenhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/hybridimenetelmilla-uusia-ratkaisuja-metallien-kierratykseen.aspxHybridimenetelmillä uusia ratkaisuja metallien kierrätykseen
Joustavan energiatuotannon kärkimaaksihttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Joustavan-energian-karkimaaksi.aspxJoustavan energiatuotannon kärkimaaksi
Matti Apunen: Ongelma nimeltä huippuosaajahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Matti-Apunen-Ongelma-nimelta-huippuosaaja.aspxMatti Apunen: Ongelma nimeltä huippuosaaja
Pekka Soinin Business Finland on yritysten ”kansainvälistymiskanava”https://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Pekka-Soinin-Business-Finland-on-yritysten-kansainvalistymiskanava.aspxPekka Soinin Business Finland on yritysten ”kansainvälistymiskanava”
Petri Kalliokoski: Tekoäly siirtyy sanoista tekoihinhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Petri-Kalliokoski-Tekoaly-siirtyy-sanoista-tekoihin.aspxPetri Kalliokoski: Tekoäly siirtyy sanoista tekoihin
Suomi on hyvä investointihttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Suomi-on-hyva-investointi.aspxSuomi on hyvä investointi
Teollisuuden kyberturvallisuus paranee yhteistyöllähttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Teollisuuden-kyberturvallisuus-paranee-yhteistyolla.aspxTeollisuuden kyberturvallisuus paranee yhteistyöllä
Tuottoisaa käyttöä Suomen biomassoillehttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tuottoisaa-kayttoa-Suomen-biomassoille.aspxTuottoisaa käyttöä Suomen biomassoille