Tulevaisuuden muoviosat valmistetaan kierrättäen ja paikallisesti

21.12.2016

Muovin käyttö materiaalina on huomattavasti yleistynyt viime vuosikymmenien aikana. Muovimateriaalin hyödyntämisen eri käyttökohteissa uskotaan kaksinkertaistuvan seuraavan 20 vuoden aikana. Muovi on tunnetusti materiaalina sekä monikäyttöinen että kustannustehokas, mutta liikakulutuksen myötä keskustelu sen haittapuolista on lisääntynyt.

Tutkimusten mukaan esimerkiksi kierrätetyistä muovipakkauksista jopa 32 % pakenee kierrosta keräyksen yhteydessä, aiheuttaen näin suuria taloudellisia menetyksiä. Samalla se aiheuttaa turhaa ylikuormitusta ja ongelmia tärkeille ekosysteemeille, kuten merille, sekä vaikuttaa olennaisesti kestävään kaupunkisuunnitteluun. (Ellen McArthur Foundation, 2016.)

Muovisten osien paikallinen valmistus tulee lisääntymään jatkossa digitaalisuuden ansiosta. Tulevaisuudessa tieto voidaan siirtää asiakkaan luo ja itse valmistus voidaan toteuttaa 3D-tulostimella lähellä asiakasta ilman, että tyhjiä laatikoita tarvitsee lähetellä ympäri maailmaa.

Potentiaalisimmat 3D-tulostuksen hyödyntämiskohteet liittyvät teollisuuden sivuvirtoihin eli mahdollisimman lähelle kierrätysmateriaalin syntypaikkaa. Syntypaikalla yritys voi hyödyntää materiaalia joko itse valmistamalla omia tuotteitaan tai tarjoamalla materiaalia lähellä sijaitsevalle yhteistyökumppanille.

Kierrätysmuovien 3D-tulostukseen liittyy vielä paljon haasteita ja pullonkauloja, jotka meidän tulee selvittää. Ensinnäkin on törmätty siihen, että muoveista puuttuu materiaalimerkintöjä tai merkinnät ovat vääriä. Tämä johtaa siihen, että on vaikeaa tietää mistä kierrätysmateriaali oikeasti koostuu. Toisaalta kaikkia muoveja ei voida teknisesti kierrättää loputtomasti ainakaan samassa käyttötarkoituksessa. Kolmantena haasteena voi pitää sitä, että nykytaidoilla kierrätysmuoveista ei saada ominaisuuksiltaan aivan täysin uutta vastaavia. Tämän vuoksi niitä kannattaisi hyödyntää erityisesti suurissa ja ei niin paljon tarkkuutta vaativissa osissa. (Kts. Youtube-video aiheesta.)

Laajan yhteistyön ja kokeilujen kautta uusia liiketoimintamalleja

Kierrätysmuovien 3D-tulostuksen sovelluslaboratorio -hankkeessa on vuoden 2016 ajan pyritty löytämään uusia hyödyntämisväyliä kierrätysmuoveille. Yhteistyössä ovat olleet mukana Turun ammattikorkeakoulu, Arcada ammattikorkeakoulu ja SYKE. Lisäksi tärkeinä kumppaneina ovat toimineet eri alojen yritykset, kuten Ekokem Oyj, 3DTech Oy, Oili Jalonen Oy, LapMek Oy ja Prenta Oy.

Hankkeessa on vuoden aikana tehty muun muassa laajaa muovimateriaalien prosessointia ja testausta, jotta voidaan paremmin tunnistaa mitkä kierrätysmuovit soveltuvat 3D-tulostuksessa uusiokäyttöön parhaiten. Arcadan muovilaboratoriossa on muun muassa koeajettu 3D-tulostukseen käytettävän muovilangan valmistuslaitteistoa neitseellisillä muovimateriaaleilla. Lisäksi tulostuslankoja on lähdetty valmistamaan saatavilla olevasta kierrätysmateriaalista.

Hankkeessa mukana olevien Oili Jalonen Oy:n ja 3DTech Oy:n johdolla on myös lähdetty selvittämään kierrätysmuovien ja 3D-tulostuksen soveltuvuutta ajoneuvojen varaosatulostukseen liittyen. Kyseinen avaus on uutta niin auto- ja kuljetusalalla kuin myös 3D-tulostuksen piirissä. Myös muita teollisuudesta syntyviä sivuvirtoja, kuten telakka-alueen jätemuoveja, on parhaillaan testauksessa Turun AMK:n materiaalitekniikan laboratoriossa. Olennaisena osana hanketta on myös 3D-tulostuksen keskitetyn ja hajautetun tuotannon elinkaaritarkastelu, jota SYKE suorittaa yhteistyössä muiden hankekumppaneiden kanssa.

Hankkeen yhtenä keskeisenä tavoitteena on myös tunnistaa potentiaalisia liiketoimintamalleja tutkimuksen pohjalta. Hankkeessa tarkastellaankin, millaisia teollisen mittakaavan tuotteita ja malleja kierrätysmuovin ja 3D-tulostuksen ympärille voisi syntyä. Lisäksi pyrimme laajentamaan verkostoa teeman ympärillä niin kansallisesti kuin kansainvälisesti. Hedelmällistä yhteistyötä on syntynyt muun muassa Manchester Metropolitan Universityn kanssa, joka on myös laajasti tutkinut kierrätysmuoveja ja 3D-tulostusta.

Jotta toiminnan pohjalta saadaan syntymään laajempaa liiketoimintaa, tarvitaan siihen monialaista yhteistyötä sekä eri alojen asiantuntijoita. Olemme siis mieluusti yhteistyössä eri alojen yritysten kanssa niin hankeaikana kuin sen jälkeen. Hankevaihe päättyy toukokuun lopussa 2017, mutta työskentely aihepiirin parissa jatkuu myös tämän jälkeen. Ota siis rohkeasti yhteyttä, kerromme mielellämme lisää!

Jenni Suominen

hankeasiantuntija, Turun ammattikorkeakoulu

jenni.suominen(at)turkuamk.fi