Hyvä, paha muovi

Johanna Kohvakka, KTM, hankejohtaja, From Waste to Taste ry
Liisa Lehtinen, TkL, materiaalitekniikan yliopettaja, Turku AMK

2.3.2018

Muovit ovat mahdollistaneet nykyisen elintasomme. Muovi on kätevä, kestävä, kevyt, edullinen ja helposti muokattavissa oleva materiaali. Sitä saadaan öljynjalostusprosessin sivutuotteena, jolloin sen ympäristökuormitus on varsin pieni. Koko maailman muovin tarve katetaan tällä hetkellä vain neljällä prosentilla koko öljyntuotannon kapasiteetista. Lisäksi muovin elinkaaren hiilijalanjälki on pienempi kuin esimerkiksi paperin tai kartongin.

Muovisilla pakkauksilla on merkittävä rooli ruokahävikin ehkäisyssä ja siten ilmastonmuutoksen vastaisessa taistelussa. Ruoantuotanto vastaa kolmannesta ihmiskunnan kulutuksen ympäristökuormituksesta, mutta pakkauksen osuus koko elintarvikkeen elinkaarta tarkastellessa on usein vain alle 2%. Esimerkiksi yhden leipäpalan ilmastovaikutus on suurempi kuin muovipussin, johon leipä on pakattu. Pakkauksen merkitys on usein paitsi elintarvikkeen säilymisen mutta myös elintarviketurvallisuuden kannalta oleellinen.

Muovista tulee ongelma siinä vaiheessa, kun se joutuu luontoon. Se hajoaa yhä pienemmiksi kappaleiksi, mikromuoviksi, mutta ei käytännössä katoa koskaan. Mikromuovit sinällään ovat suhteellisen vaarattomia pienhiukkasia; onhan niitä jopa huonepölyssäkin, mutta ongelmalliseksi ne muuttuvat veteen joutuessaan, jolloin ne vetävät puoleensa ympäristömyrkkyjä. Eläinten mukana nämä kumuloituvat ravintoketjussa. Lisäksi satoja tuhansia merieläimiä ja -lintuja kuolee vuosittain joko takerruttuaan muoviroskaan tai vatsalaukun tukkeuduttua muovista. Merten ekosysteemit ovat siis pahasti uhattuna.

Tuoreen tutkimuksen mukaan suurin osa mereen joutuvasta muoviroskasta kulkeutuu sinne kymmenestä joesta Afrikassa ja Aasiassa. Yksi merkittävimpiä tekoja merten roskaamisen ehkäisemiseksi olisikin kehittää kehittyvien maiden jätehuoltoa ja materiaalikiertoa.

Muut merkittävät mikromuovien lähteet ovat liikenne ja tekstiilit. Autojen renkaista, tienpinnoitteista, laivojen maaleista sekä tekstiileistä irtoavat pienhiukkaset muodostavat noin kolmanneksen merten mikromuoviongelmasta. Tarvitaan uudenlaista tuotesuunnittelua, laatuvaatimuksia autonrenkaille ja maaleille, suodattimia pesukoneisiin sekä jäte- ja hulevesien tehokkaampaa puhdistusta. Lisäksi liikennettä tulee siirtää raiteille mahdollisuuksien mukaan sekä laivojen jätehuoltoa kehittää ja valvontaa tehostaa.

Mediassa puhutaan nyt paljon kosmetiikan mikromuoveista, ja ne tuleekin kieltää, koska se on helppoa. Kyseessä on kuitenkin vain pisara valtameressä — kirjaimellisesti — kun katsotaan ongelman kokonaislaajuutta. Kosmetiikan osuus vesistöjen mikromuoveista on vain noin 2%.

Pelastuuko maailma biohajoavalla muovilla tai biomuovilla?

Julkisuudessa ratkaisuksi muoviongelmaan tarjotaan usein biohajoavia tai biomuoveja, mutta kyse on hyvin pitkälle virheellisestä viestinnästä ja mielestämme jopa viherpesusta. Seuraavaksi käydään läpi seikkoja miksi.

Muovi on yleisnimitys synteettisille tai puolisynteettisille polymeereistä koostuville materiaaleille. Muovien valmistus perustuu siihen, että pieniä molekyylejä eli monomeereja ketjutetaan kemiallisissa prosesseissa niin, että niistä tulee polymeerejä. Kemialliset sidokset ovat taustalla myös materiaalien lämpömuovattavuudelle, mistä johtuu nimitys muovi. Polymeerejä voidaan valmistaa myös luonnon monomeereistä kuten laktoosista, glukoosista, rasvahapoista tai glyseriinistä, mikä tarkoittaa sitä, että biomuovien raaka-aineena voidaan käyttää mm. viljaa, maissia, sokeria, tärkkelystä, selluloosaa tai erilaisia rasvoja ja öljyjä. Muovit koostuvat yleensä peruspolymeeristä ja niihin haluttuja ominaisuuksia tuovista lisäaineista. Lisäaineita ovat muun muassa UV-stabilaattorit, väriaineet, täyteaineet sekä lujitteet, kuten lasikuitu.

Biomuovilla tarkoitetaan kasvi- tai eläinpohjaisista raaka-aineista valmistettua muovia. Niitä kutsutaan myös puolisynteettisiksi muoveiksi, koska ihminen on niitä prosessoinut.

Biomuovien kohdalla tulee huomioida se, että myös niiden tuottamiseen kuluu merkittävästi energiaa, niin peltojen ylläpitämiseen, sadonkorjuuseen, muovin prosessointiin kuin kuljetuksiinkin. Tuotanto voi aiheuttaa myös muita epäsuotuisia ympäristövaikutuksia, kuten eroosiota sekä maan ja pintavesien rehevöitymistä. Lisäksi metsien ja ruohotasankojen muokkaus viljelykäyttöön vapauttaa hiiltä. Ennen kaikkea biomuovien tuotanto kuitenkin vie viljelypinta-alaa ruoantuotannolta. Ruoantuotannon sivuvirtoja kannattaa luonnollisesti hyödyntää muovin valmistuksessa, mutta syötäväksi kelpaava raaka-aine on tähän liian arvokasta. Biomuovit myöskin käyttäytyvät hajotessaan samalla tavalla kuin tavallinen muovi, eli jossain vaiheessa niistä muodostuu mikromuoveja.

Biohajoavalla muovilla tarkoitetaan joko fossiilisista tai uusiutuvista raaka-aineista valmistettua muovia, jossa esimerkiksi lisättyjen kemikaalien ansiosta saadaan aikaan tavallista muovia nopeampi hajoamisprosessi. Tämä tarkoittaa käytännössä sitä, että polymeeriketjussa on kohtia, jotka reagoivat kemiallisesti ympäristön kanssa (hydrolysoituvat), jolloin polymeeriketju pilkkoutuu. Pilkkoutumista pyritään kontrolloimaan siten, että polymeeri räätälöidään hajoamaan vain tietyn lämpötilan, kosteuden tai happamuuden omaavassa ympäristössä. Biohajoava muovi on kompostoituva, mikäli se hajoaa tietyn ajanjakson aikana kompostoituvuusstandardin (EN 13432) määrittämissä olosuhteissa.

Biohajoava muovi voi olla huono ratkaisu lukuisista syistä. Hajoamisprosessin alkamisajankohtaa on vaikea kontrolloida täysin, joten hajoaminen voi alkaa liian aikaisin ja se voi lyhentää oleellisesti muovin käyttöikää. Tämä tarkoittaa sitä, että pakkausmateriaalista voi liueta monomeerejä tuotteeseen, mikä tekee siitä epähygieenisen. Jotta muovi kuitenkin liukenisi kokonaan esimerkiksi veteen, tarvittaisiin siihen erikseen räätälöityjä muovilaatuja, joten biohajoavien muovien käyttö ei tuo ratkaisua merten roskaantumiselle.

Ongelmia tuottaa myös biohajoavien muovien hajoamisnopeus. Hajotakseen kokonaan ne vaativat tehokkaat kompostoriolosuhteet. Esimerkiksi biohajoavat muovipussit eivät hajoa tarpeeksi nopeasti jätteenkäsittelylaitoksilla, ja niiden palasia joudutaankin mekaanisesti keräämään pois ja viemään poltettavaksi. Paperipussi, jauhopussi, sanomalehdestä tehty pussi sekä ohutkartonkinen pakkaus, kuten muropaketti, ovat parhaat tavat kierrättää biojätettä.

Biohajoavan materiaalin hajoamisjäännöksessä ovat kaikki alkuperäisen materiaalin ongelmalliset ainesosat usein edelleen jäljellä, esimerkiksi painovärien jäämät voivat rikastua mikäli komposti tyhjennetään aina samaan paikkaan. Biohajoavat ja kompostoituvat muovit hajoavat vetäen puoleensa bakteereja ja homesieniä, jotka voivat olla myrkyllisiä. Hajotessaan biohajoava materiaali myöskin vapauttaa kasvihuonekaasuja ilmakehään, joko metaania tai hiilidioksidia, riippuen siitä, millaisissa olosuhteissa se hajoaa. Sen koko elinkaaren hiilijalanjälki onkin usein suurin verrattuna muihin materiaaleihin.

Biohajoava muovi on lisäksi mekaanisilta ominaisuuksiltaan heikompaa johtuen polymeeriketjun pilkkoutumisherkkyydestä, joten siitä valmistettu tuote ei ole koskaan kovin materiaalitehokas. Biohajoava muovi ei myöskään palvele kiertotaloustavoitetta, sillä sitä ei juurikaan voida kierrättää materiaalina. Joutuessaan vahingossa muovinkierrätykseen se voi pilata koko erän.

Kaikki mediassa esitetty argumentointi biohajoavan muovin puolesta perustuu siihen ajatukseen, että se hajoaa, kun se joutuu luontoon. Tämä saattaa johtaa siihen harhakäsitykseen, että luonto on sopiva loppusijoituspaikka biohajoaville tuotteille. Tämä on kuitenkin ympäristön roskaamista, mikä on rikoslainkin mukaan rangaistava teko. Lisäksi tiedetään, että roskainen ympäristö yllyttää lisäroskaamiseen.

Biohajoavasta muovista on hyötyä lähinnä lääketieteen sovelluksissa, kuten erilaisissa sulavissa kiinnitysruuveissa ja lääkkeiden kehonsisäisissä annosteluissa. Näissä sovelluksissa biohajoavuus tunnetaan hyvinkin tarkkaan täsmälleen tiedossa olevien hajoamisolosuhteiden ja huolellisen tutkimuksen ansiosta. Sen sijaan pakkauksissa käytettävien bulkkimuovien hajoamista simuloidaan laboratorio-olosuhteissa, jotka saattavat poiketa merkittävästi pakkauksen todellisista hajoamisolosuhteista. Tästä on olemassa ikäviä esimerkkejä mm. biohajoavien aumamuovien kohdalta.

Biohajoava -termiä käytetään nykyisin jossain määrin harhaanjohtavasti antamaan kuvaa mystisesti ilmaan haihtuvasta kaiken ratkaisevasta materiaalista. Ihmisten viehtymystä kaikkeen bio-alkuiseen hyödynnetään tuotteiden markkinoinnissa surutta ilman tieteellistä näyttöä. Kun otetaan kaikki edellä mainitut tekijät huomioon, biohajoavan muovin kuluttajakäyttö voisi olla järkevää jopa kieltää.

Muovin materiaalikierto kuntoon

Tavallinen muovi on siis lukuisista syistä parempi ratkaisu kuin biohajoava muovi. Mikäli muovin pääsy luontoon pystyttäisiin estämään ja sen materiaalikiertoa parannettaisiin, olisi se varsin kelpo materiaali. Tällä hetkellä muovin kulutus ei tue kiertotaloutta, sillä sen kierrätys ontuu pahasti — vain 6% muovin käytöstä on kierrätysmuovia. Suurin osa muovista Suomessa päätyy poltettavaksi, mikä on ehkä hygieenistä esimerkiksi elintarvikemuovin kohdalla mutta ei tue kiertotaloutta.

Kierrätettävää muovia voi vain “downgreidata”, sillä esimerkiksi erilaisten muovilaatujen liian suuri määrä ja elintarvikepakkausten likaisuus tekee kierrätetystä muovista heikkolaatuisempaa. Siitä tehdäänkin tällä hetkellä lähinnä vain muovikasseja, ämpäreitä ja kukkaruukkuja. Elintarvikepakkauksiin, joka on suurin muovin käyttökohde, käytetään pääsääntöisesti neitseellistä muovia. Muovin kierrätettävyyttä tulisikin lisätä runsaasti ja kehittää uusia ratkaisuja siihen, miten muovin materiaalikierto saadaan tehokkaaksi. Tulevaisuuden visiona meillä tulee olla kiertotalousmalli, jossa maksimoidaan kaikki materiaalien kierto.

Ei ole ongelmatonta materiaaliratkaisua

Tärkein asia, joka on hyvä tässä keskustelussa muistaa, on se, että ei ole olemassa ongelmatonta materiaaliratkaisua. Puhumme muovista kuin se olisi kaiken pahan alku ja juuri, ja etsimme sille korvaavia ratkaisuja, mutta meiltä jää oivaltamatta jotain hyvin oleellista materiaalitekniikasta. Tiesitkö, että paperissakin on muovia? Muovittomassa kartonkikupissa on muovia. Puukomposiitissa on muovia. Jos ajatellaan vaikka, että sinulla on käsissäsi puuhaketta, josta haluat muovata tietyn muotoisen ja tietyt ominaisuudet omaavan tuotteen — mitä tarvitset? Muovia ja muovin kaltaisia ainesosia. Ilman erilaisia sideaineita, väriaineita, täyteaineita ja muita apuaineita et voi muokata tuotteesta mieleistäsi.

On ihailtavaa, että markkinoille pyritään tuomaan uusia ekologisempia ratkaisuja. Mutta se, että materiaalissa muovi on vain eri muodossa — biopohjaisena, vähän nopeammin (bio)hajoavana tai vaikkapa muovipinnoitteen sijaan dispersiomuovina — ei kuitenkaan pelasta planeettaa. Media luo väärää mielikuvaa lähitulevaisuudessa siintävistä ongelmattomista ratkaisuista, eikä meidän tarvitse muuttaa kulutustottumuksiamme. Usein nämä korvaaviksi tuotteiksi esitetyt ratkaisut ovat kokonaistarkastelussa kaiken lisäksi ympäristön kannalta huonompi vaihtoehto. Pääsääntöisesti kaikki materiaali voi muuttua ongelmalliseksi vieraassa ympäristössä.

Materiaalien kulutusta voidaan ratkaisevasti vähentää korvaamalla kertakäyttötuotteita kestohyödykkeillä ja kierrätettävillä pakkauksilla. Esimerkiksi tuottajat voisivat lisätä pantillisten pakkausten käyttöä. Helppoja ensiaskelia tavalliselle kuluttajalle ovat kestokassi ostoksille ja hedelmille sekä kestopullo ja -muki mukaanotettaville juomille. Tulee kuitenkin myös tiedostaa, että näitä tuotteita tulee käyttää pitkään, jotta niiden ilmastokuormitus kompensoituisi. Esimerkiksi puuvillaista kangaskassia tulee käyttää satoja kertoja, jotta sen hiili- ja vesijalanjälki vastaisivat muovi- tai paperikassia.

Helppoja ratkaisuja muovin tai muiden materiaalien tuomiin ongelmiin ei ole, vaan tämä vaatii pitkäjänteistä asiantuntijatietoon pohjautuvaa työtä. Suomen tulisi laatia oma muovistrategia Tanskan ja EU:n esimerkkien mukaisesti ja pyrkiä tekemään laajavaikutteisia ratkaisuja. Tuotteen elinkaarianalyysi, kiertotalous ja tuoteturvallisuus tulisi ottaa lähtökohdaksi kaikkiin materiaalivalintoihin. Lisäksi tulee muistaa, että tärkeintä, mitä voimme tehdä, on materiaalin kulutuksen ja etenkin kertakäyttökulutuksen vähentäminen.

Lähteitä:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5551212/
https://portals.iucn.org/library/node/46622 http://ec.europa.eu/environment/circular-economy/pdf/plastics-strategy.pdf 
https://helda.helsinki.fi/bitstream/handle/10138/38000/SY2_2009_Ostoskassien.pdf?sequence=1 http://www.european-bioplastics.org/biodegradable-plastics-were-never-designed-to-be-a-solution-to-marine-litter https://portal.mtt.fi/portal/page/portal/mtt/mtt/ajankohtaista/Uutisarkisto/2007/BFBF1A5BEFDA14BEE0430392D0C1FD65
https://www.theguardian.com/environment/2016/may/23/biodegradable-plastic-false-solution-for-ocean-waste-problem https://www.theguardian.com/environment/cif-green/2009/jun/18/greenwash-biodegradeable-plastic-bags
http://www.muoviyhdistys.fi/tietoa-muovista/http://www.plasticseurope.org/en 
https://www.plastics.fi/
Li, C.H., Moore-Kucera, J., Miles, C., Leonas, K., Lee, J., Corbin, A., Inglis, D., 2014. Degradation of potentially biodegradable plastic mulch films at three diverse U.S. locations. Journal of Agroecology and Sustainable Food Systems, 38(8), 861–889. http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/21683565.2014.884515#.VICmLsnZeSo
https://www.sitra.fi/caset/helposti-kierratettavat-ja-biohajoavat-kartonkikupit-ja-pakkaukset/
https://www.paperijapuu.fi/muovitonta-kuppikartonkia-kotkasta/
Peippo, M. Sideainekonseptin vaikutus kartongin jatkojalostettavuuteen. 2015. Opinnäytetyö. Tampereen teknillinen korkeakoulu. https://core.ac.uk/download/pdf/95155381.pdf