Sustainability of Bio-based Plastics and Composites

Muovit kuuluvat erinomaisten ominaisuuksiensa ansiosta nykymaailman välttämättömiin ja laajalle levinneisiin hyödykkeisiin, joita löytyy useista eri sovelluskohteista. Tietoisuus ja huoli fossiilipohjaisten muovien aiheuttamista ympäristövaikutuksista, joihin kuuluvat ilmastonmuutos, fossiilisten raaka-aineiden väheneminen sekä muovijätteen kertyminen luontoon, on kuitenkin jatkuvassa kasvussa. Eri tieteenaloja ja menetelmiä olisikin tärkeä hyödyntää yhdessä toisiaan täydentäen, jotta fossiilipohjaisten muovien aiheuttamia ympäristövaikutuksia olisi mahdollista tehokkaasti vähentää. Tässä väitöskirjassa materiaalien syntetisointia, monikriteerianalyysiä, elinkaarilaskelmaa sekä yksityisoikeuden työkaluja käytettiin täten poikkitieteellisesti valittujen biopohjaisten muovien ja komposiittien tutkimiseen.  Monikriteerianalyysin tekniikoita hyödynnettiin väitöskirjassa biopohjaisten raaka-aineiden eri ominaisuuksien tutkimiseen, minkä tarkoituksena oli löytää sopivimmat ja kiinnostavimmat raaka-aineet biopohjaisten muovien valmistusta varten. Laajasti käytössä olevaa elinkaarilaskelma-metodologiaa käytettiin tämän jälkeen monikriteerianalyysin tulosten mukaan valittujen ja laboratorio-olosuhteissa syntetisoitujen biokomposiittien aiheuttamien ympäristövaikutusten tutkimiseen, mitä varten hyödynnettiin hiilijalanjälki-vaikutusluokkaa sekä viljelylle tyypillisiä happamoitumisen, rehevöitymisen ja maan käytön indikaattoreita. Yksityisoikeuden työkalujen, eli ympäristömerkkien, sertifiointimerkintöjen ja eurooppalaisten sertifiointimerkintöjen, potentiaalia havainnollistettiin lopuksi elinkaarilaskelmien tuottaman tiedon välittäjinä.  Monikriteerianalyysin tulokset osoittivat risiinipavuilla ja -öljyllä olevan suurimmat ympäristövaikutukset, vaikka niitä käytetään yleisesti kaupallisten, biopohjaisten polyamidien valmistukseen. Polyamidi- ja polylaktidi-muoveihin lisättiin näin ollen biopohjaisia tärkkelys- ja biohiili-täyteaineita, joilla puhtaiden muovien aiheuttamaa hiilijalanjälkeä, happamoitumista, rehevöitymistä ja maankäyttöä saatiin huomattavasti vähennettyä. Elinkaarilaskelman tuloksien integroimisen yksityislain työkaluihin osoitettiin lisäksi vahvistavan näiden työkalujen välittämää informaatiota sekä potentiaalisesti muokkaavan sidosryhmien käyttäytymistä. Käytetyn datan ja metodologioiden luotettavuutta sekä kattavuutta on luonnollisesti hyvä lisätä jatkotutkimuksia varten, mutta kyseinen väitöskirja on tästä huolimatta onnistunut välittämään arvokasta tietoa valittujen biopohjaisten muovien ja komposiittien ympäristövaikutuksista.