Kylmäaineen kierrätys kannattaa – Hiilidioksidipäästöt vähenevät tuhannesosaan uuden aineen valmistukseen verrattuna

Kylmäaineiden kierrätys leikkaa hiilidioksidipäästöt jopa tuhannesosaan verrattuna uusien kylmäaineiden valmistukseen. Kierrätys vähentää myös kylmäaineiden laitonta maahantuontia.

Juttu on julkaistu alun perin toukokuussa 2022 Talotekniikka-lehdessä 4/2022.

Kylmäaineiden kierrätyksellä saavutettava päästövähennys mahdollistaa teknisesti vielä käyttökelpoisten järjestelmien järkevän ja taloudellisen hyödyntämisen siirtymäaikana, jolloin uusien kylmäaineiden tuontikiintiöitä ilmastosyistä pienennetään joka toinen vuosi.

– Kylmäaineiden valmistus on energiaintensiivinen prosessi, joka vaatii luonnonmateriaaleja, louhintaa ja prosessointia. 60–70 prosenttia uusista kylmäaineista valmistetaan Kiinassa. Koska kaasu ei muuta ominaisuuksiaan, se on huomattavasti helpompi puhdistaa ja käyttää uudelleen kuin valmistaa uutta kaasua. Uuden aineen valmistus tuottaa tuhatkertaiset hiilidioksidipäästöt verrattuna kierrätykseen tuotettua kilogrammaa kohti, Eco Scandic Oy:n operatiivinen johtaja Anna Laukkonen sanoo.

Vuonna 2016 toimintansa käynnistänyt Eco Scandic on Pohjoismaiden ensimmäinen kylmäaineiden regenerointiin eli uudenveroiseksi kierrättämiseen keskittyvä yritys. Laukkosen mukaan yhtiö on toimintansa aikana vähentänyt kylmäaineiden kierrätyksellä hiilidioksidipäästöjä 1,4 miljoonaa kiloa verrattuna uusien kylmäaineiden valmistuksen aiheuttamiin päästöihin.

Lisäksi vuotojen aiheuttamia satojen tuhansien tonnien hiilidioksidiekvivalenttipäästöjä on estetty systemaattisen talteenoton ja kompensaatiomallin avulla.

Päästöt tuhannesosaan

IIF-IIR:n (Institut International Du Froid, The International Institute of Refrigeration) mukaan yhden kylmäainekilon valmistus USA:ssa aiheuttaa keskimäärin 11 hiilidioksidiekvivalenttikilon päästöt, kun vastaavasti vanhan kylmäaineen kierrätys täysin uudenveroiseksi aiheuttaa tästä vain tuhannesosan eli 0,01 hiilidioksidiekvivalenttikilon päästöt regeneroitua kylmäainekiloa kohti.

Koska valtaosa kylmäaineista valmistetaan Kiinassa, kuljetus tuo myös oman lisänsä hiilidioksidipäästöihin sekä tuotannosta aiheutuvat päästöt saattavat olla yllä mainittuja korkeammat.

– Tässä laskelmassa ei ole edes huomioitu vanhan kylmäaineen polttamista. Se lisää päästöjä yhdellä hiilidioksidiekvivalenttikilolla jokaista polttamalla hävitettyä kylmäainekiloa kohti, Laukkonen sanoo.

Vuoden 2015 alussa voimaan astuneen EU:n uusitun F-kaasuasetuksen tavoitteena on ohjata kylmäalan teollisuutta asteittain joka toinen vuosi kiristyvin tuontikiintiöin fluoratuista kasvihuonekaasuista eli F-kaasuista kohti ympäristölle vähemmän haitallisia vaihtoehtoja. Yleisimmin näitä kaasuja käytetään lämmönsiirto- ja kylmäaineina jäähdytys-, ilmastointi- ja lämpöpumppulaitteistoissa.

EU:n ilmastolain tavoitteena on saavuttaa 60 prosentin päästövähennys vuoteen 2030 mennessä.

– F-kaasuasetus on pienentänyt maahantuontia ja tehnyt regeneroinnista tärkeän työkalun ilmastotavoitteiden saavuttamisessa.

Kierrättäminen on taloudellisesti kilpailukykyistä

Laukkosen mukaan kylmäaineiden kierrätys on ympäristöystävällisyytensä lisäksi myös taloudellisesti kilpailukykyistä. Vuonna 2018 kierrätys oli vielä jopa selvästi edullisempaa kuin uudet aineet, mutta tällä hetkellä kustannukset ovat samalla tasolla.

– Vuonna 2020 kaupan kylmälaitteissa yleisesti käytetyssä kylmäaineessa 404A siirryttiin pelkästään regeneroituihin kylmäaineisiin, jolloin niiden hinnat kohosivat moninkertaisiksi. Koska monissa käyttökohteissa on siirrytty vähemmän ympäristöä kuormittaviin hiilidioksidijärjestelmiin, uusien kylmäaineiden myynti on jonkin verran vähentynyt ja samalla niiden hinnat ovat laskeneet. Kehitys on johtanut siihen, että uusien ja kierrätettyjen kylmäaineiden kilohinnat ovat käytännössä samalla tasolla, Laukkonen kertoo.

Kierrätetty kylmäaine ei vähennä kylmäaineille asetettuja tuontikiintiöitä, koska ne ovat jo EU:n sisällä. Tuontikiintiöissä huomioidaan kunkin kylmäaineen kasvihuonekaasupäästövaikutus GWP (Global Warming Potential) kylmäainekiloa kohti. Kilo hiilidioksidia aiheuttaa vain yhden kilon päästövaikutuksen, kun taas osa kylmäaineista aiheuttaa kylmäainekiloa kohti jopa yli 4 000 kilon kasvihuonekaasupäästövaikutuksen. Eli ne lämmittävät ilmastoa 4 000-kertaisesti verrattuna hiilidioksidiin.

Jos huomioidaan myös kylmäaineen hävityksestä Fortum Waste Solutionsin veloittama hävitysmaksu, kierrätetty kylmäaine on edullisempaa kuin uusi.

– Meidän kiertotalousmallimme perustuu palveluun, jossa otamme vastaan asiakkailta käytettyä kylmäainetta, käsittelemme sen uudenveroiseksi ja toimitamme asiakkaille. Euroopassa on suurempia tuottajia, jotka ottavat myös vastaan käytettyä kylmäainetta, mutta he myyvät sen regeneroinnin jälkeen asiakkaille. Yhdysvalloissa regenerointia on tehty jo 1990-luvun alkupuolella, mutta sielläkin toimintamalli on hyvin erilainen kuin meillä.

Vuonna 2020 kylmäaineiden tuontikiintiöt olivat kasvihuonekaasupäästövaikutuksen eli GWP-arvon mukaan laskettuna 63 prosenttia vuoden 2015 tasosta. Vuonna 2024 kylmäaineiden tuontikiintiö on vain 31 prosenttia, eli alle kolmasosa vuoden 2015 tuontikiintiöstä.

Kylmäaineiden päästöt vain osa laitteiden kokonaispäästöistä

Regenerointi mahdollistaa olemassa olevien ja teknisesti käyttökelpoisten järjestelmien hyödyntämisen vuoteen 2030 ulottuvana siirtymäaikana, jonka jälkeen kaikkein eniten ilmastoa lämmittäviä HFC-kylmäaineita ei enää saa tuoda EU:n alueelle.

– Esimerkiksi uudet lämmitys- ja jäähdytysratkaisut, kuten hiilidioksidia hyödyntävät järjestelmät, ovat ympäristöystävällisiä mutta vaativat huomattavia investointeja. Kannustamme elinkaariajatteluun, jolloin laitteiden käyttöiän maksimoiminen on ympäristön kannalta kestävämpää ja kustannustehokkaampaa. Näin vältytään turhilta jätevirroilta ja saadaan hyödynnettyä laitteisto, jolla on elinkaarta jäljellä, Laukkonen sanoo.

F-kaasuista HFC-kylmäaineita selvästi vähemmän ilmastoa lämmittäviä HFO-kylmäaineita voidaan käyttää Euroopassa myös vuoden 2030 jälkeen.

Laukkonen muistuttaa, ettei täydellistä ratkaisua ole olemassa eikä HFC-kaasuilla toimiville laitteille välttämättä aina löydy korvaavaa vaihtoehtoa. Esimerkiksi matalan GWP:n kylmäaineet ovat usein palavia tai syttyviä kaasuja, ja luonnollisista kylmäaineista ammoniakki on myrkyllistä.

Hiilidioksidiin pohjautuvat kylmäjärjestelmät ovat erinomaisia ratkaisuja varsinkin suuriin kohteisiin. Niiden ongelmana on kuitenkin korkean hinnan lisäksi energiankulutus. Sen merkitys korostuu esimerkiksi lämpimissä maissa, joissa talteen otettua hukkalämpöä ei voi samalla tavalla hyödyntää kuin pohjoisissa maissa. Kaikille ratkaisulle on kuitenkin tarvetta.

Eco Scandic on laajentanut toimintaansa Ruotsiin vuonna 2020. Tänä vuonna suunnitelmissa on tislauskolonnin käyttöönotto Helsingin tuotantolaitoksessa. Tislauskolonni mahdollistaa kaasukomponenttien erottelun, jonka myötä kierrätysaste kasvaa 90 prosentin tasolle.

Ruotsissa yritys on soveltanut käytännön kiertotalousmallia tekemällä yhteistyötä autoromuttamoiden kanssa, jotka keräävät autoista kylmäaineet Eco Scandicin toimittamiin pulloihin. Käytetty kylmäaine analysoidaan, regeneroidaan ja palautetaan takaisin Ruotsin autoalalle esimerkiksi autohuoltoyrityksille ja muille autoalan liikkeille korvaamaan uutta, maahantuotua kylmäainetta.

– Pyrimme jatkossa rakentamaan myös muille teollisuussektoreille vastaavaa mallia, missä alalta kerätty jäte päätyy samalle alalle takaisin kierrätettynä.

Kierrätyksellä voidaan pian kattaa Suomen kylmäainetarve

– Arvioimme että voimme ensi vuonna nostaa meille kierrätykseen toimitettavien kylmäaineiden saannin 170 tonniin, josta voisimme tislauskolonnin myötä regeneroida noin 120 tonnia. Tämä määrä riittäisi korvaamaan miltei kaiken Suomeen bulkkina tuotavan kylmäaineen. Samalla tuotannosta, hävityksestä ja kuljetuksista aiheutuvat hiilidioksidipäästöt ja kylmäaineiden laillisen tuonnin lisäksi myös laiton maahantuonti pienenisivät merkittävästi, Laukkonen sanoo.

Monissa kylmäaineseoksissa käytetään sekä korkean että matalan GWP-arvon omaavia aineita, jotka saataisiin tislauksella tehokkaammin eroteltua ja hyödynnettyä. Jatkossakin pieni osa eli esimerkiksi klooriyhdisteitä sisältävät kielletyt aineet joudutaan toimittamaan hävitettäväksi.

Kylmäaineiden kierrätys vähentää osaltaan myös laitonta maahantuontia samalla kun se pienentää uusien kylmäaineiden tarvetta. EU:n alueella jopa 30 prosenttia kylmäaineesta on esimerkiksi EFCTC:n (The European FluoroCarbons Technical Committee) arvioiden mukaan tuotu maahan laittomasti.

Laukkosen mukaan Eco Scandicin toimintamallin mukaisesta palvelusta ollaan kiinnostuneita muuallakin.

– Osallistumme parhaillaan YK:n teollisen kehityksen järjestön Unidon järjestämään kilpailuun, jonka tavoitteena on päästövähennysten saavuttaminen soveltamalla yrityksemme kehittämää kiertotalousmallia. Projektin onnistuessa kyseinen malli voidaan kopioida maailmanlaajuisesti.

Eco Scandic on mukana Tukholman KTH:n eli Kungliga tekniska högskolanin tutkimusryhmän kanssa tutkimuksessa, joka tähtää matalan GWP-arvon kylmäaineiden entistä tehokkaampaan hyödyntämiseen tulevaisuudessa.