Closing the Loop for High-Added-Value MaterialsEffective reuse, remanufacturing and recycling of non-renewable material resources are of crucial importance for a climate-neutral and resource-scarce society. In Circular Economy (CE) closing the material loops starts from the material design and detailed analysis of the materials and products during the whole material life cycle. High-added-value materials needed for e.g. ICT, transportation and renewable energy applications are typically complex hybrid materials primarily designed for high performance, rather than for easy recovery. In the CloseLoop research project we take a multi-disciplinary approach towards closing the loops of high-added-value materials in the secondary circle of the materials flow. The project combines social studies on consumer behaviour, public acceptance and effective policy measures with high-level material design and life cycle design.

The consortium partners from Aalto University, VTT and the University of Helsinki bring in expertise on technical innovations, business models and societal behavior. In addition to the scientific findings and key enabling technologies to be developed, we will transfer the new knowledge gained to the relevant current and potential industrial actors as well as turn it into easily usable information for decision makers and the general public in order speed up the transition to circular economy.

The project is part of the programme ‘A Climate-Neutral and Resource-Scarce Finland’. The CloseLoop consortium is funded 3.6 Me during 2016-19 by the Strategic Research Council.

You can now follow us in Twitter and Facebook!

RSS feed

KONSEPTIT

Kiertotalous
Metallit
Uudet teknologiat
Liiketoimintamallit
Tuotesuunnittelu
Tulevaisuuden skenaariot

Kiertotalous

Kiertotaloudessa materiaalit kiertävät tuotannossa pitkään päätymättä jätteeksi. Tällaisessa talouden mallissa yhden jätteestä voi syntyä toisen raaka-aine. Mahdollisimman suuri osa käytetystä materiaalista päätyy uuteen käyttöön. Materiaalit käytetään tehokkaasti ja tuotteet suunnitellaan kestämään ja kiertämään. Kiertotalouteen siirtyminen vaatii talouden mallin uudelleenajattelua, koska lähtökohtana on jätteen synnyn ehkäisy ja materiaalien viisas käyttö. CloseLoop-hankeessa on lähtökohtana arvokkaiden metallien mahdollisimman tehokas kierto.

Metallit

CloseLoop-hankkeessa keskitytään kiertotalouden edistämiseen sellaisten metallien osalta, jotka ovat tärkeitä nyky-yhteiskunnassa, erityisesti ICT-, energia-, liikenne- ja hyvinvointisektoreilla. Euroopan maat ovat riippuvaisia näiden metallien tuonnista, joita tuotetaan suureksi osaksi Kiinassa, mutta myös Venäjällä, Kongossa ja Brasiliassa. Monia näistä on erittäin vaikea korvata muilla aineilla. Tällaisia ovat esimerkiksi litium, beryllium, germanium, indium, antimoni, koboltti, platinaryhmän metallit, harvinaiset maametallit, tantaali ja wolframi. Poliittisten kriisien yhteydessä näiden metallien saatavuus voi olla hankalaa. CloseLoop –hankkeessa tutkitaan sekä metallien korvaamista muilla raaka-aineilla, että niiden entistä tehokkaampaa käyttöä.

Uudet teknologiat

Tieteellinen tutkimus pyrkii arvometallien ja muiden harvinaisten aineiden korvaamiseen yleisemmillä raaka-aineilla, sekä niiden tehokkaaseen talteenottoon ja kierrätykseen entistä alhaisempina pitoisuuksina. Digitalisaation avulla voidaan kehittää tuotemerkintöjä siten, että esimerkiksi elektroniikkaromua voidaan lajitella käytettyjen raaka-aineiden mukaan. CloseLoop-hankkeessa tutkitaan yhtenä esimerkkikohteena litium-akkujen uusiokäyttöä ja kierrätystä. Tulevaisuuden raaka-ainepiheihin akkuihin tähdätään muun muassa kehittämällä elektrodimateriaaleja, joissa arvometallit on korvattu orgaanisilla yhdisteillä.

Liiketoimintamallit

Kierron parantaminen tarkoittaa usein pidempiä arvoketjuja, jossa nykyiset liiketoiminnan mallit voivat osoittautua kannattamattomiksi. Uudet kiertotalouden liiketoimintamallit hyödyntävät jätteitä raaka-aineina, keskittyvät tuotteiden nopean kierron sijasta palveluihin ja synnyttävät uusia innovatiivisia tuotteita. Esineiden internet (IoT) sekä muut teknologiat ovat merkittävässä roolissa uusien liiketoimintamallien mahdollistajina. Kiertotalouden liiketoimintamallit voivat olla vanhoja tuttuja kuten vuokraamista ja jakamista, mutta myös uusia palveluratkaisuja, joissa valmistaja pitää tuotteen omistuksessaan koko sen elinkaaren ajan. CloseLoop-hankeessa etsitään uudenlaisia liiketoimintamalleja yhdessä hankkeen yhteistyöyritysten kanssa.

Tuotesuunnittelu

Kiertotaloudessa resurssiviisaus lähtee jo tuotesuunnittelusta. Nykyään tuotesuunnittelussa keskitytään suorituskykyyn, mikä johtaa usein vaikeasti kierrätettäviin ratkaisuihin. Tulevaisuuden tuotesuunnittelussa pitäisi ottaa huomioon myös tuotteen korjattavuus, purettavuus, ehjien komponenttien uusiokäyttö sekä raaka-aineiden kierrätys. Tuotteet suunnitellaan silloin kestämään pitkään, huollettaviksi ja lopulta sellaisiksi, että materiaalien erottaminen on helppoa. Uudet teknologiset ratkaisut helpottavat materiaalikierron toteuttamisessa.

Tulevaisuuden skenaariot

Tulevaisuuden skenaarioiden avulla CloseLoop-hankkeessa rakennetaan kuvia siitä, miltä tulevaisuus voisi mahdollisesti näyttää. Tulevaisuuden kiertotaloudessa tiedon jakamisella on keskeinen merkitys tavaroiden ja materiaalien kierron järjestämisessä. Keskeiset tekijät kuten verkottuminen, teknologiset ja poliittiset muutokset voivat vaikuttaa voimakkaasti tulevaisuuden kehityskulkuihin. Skenaarioissa tarkastellaan mahdollisia tulevaisuudenkuvia erilaisten keskeisten avaintekijöiden kautta. Kun yksi asia muuttuu ratkaisevasti, myös ympärillä olevat asiat joutuvat mukautumaan tähän. Esimerkiksi kulutusmuutokset, uudet palvelut ja tuotteet, teknologiset läpimurrot ja politiikan muutokset voivat vaikuttaa ratkaisevasti siihen, miltä tulevaisuus näyttää parinkymmenen vuoden kuluttua.

UUTISET

Enhancing the lifetime of lithium ion batteries

17.12.2018

The quantity of lithium ion batteries has been predicted to grow considerably in the future
Lue lisää

On the challenges of planning the unexpected.

08.12.2018

There is a popular Mexican saying that can be loosely translated as “if you want to make God laugh, tell him about your plans.”
Lue lisää

Steel industry as a pioneer of circular economy: variety of end uses for slags

18.08.2018

World annual steel production in 2017 was about 1690 million tonnes
Lue lisää