A comparative life cycle assessment (LCA) based biodiversity impact assessment of high-density polyethylene : comparison of end-of-life treatment options : incineration and landfill, mechanical recycling, and chemical recycling
Leinonen, Veera (2024)
Diplomityö
2024
School of Energy Systems, Ympäristötekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe20241219104731
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe20241219104731
Tiivistelmä
This master's thesis aimed to investigate the potential biodiversity impacts of virgin HDPE granulate production and end-of-life (EoL) treatment options on species composition, specially focusing on potentially disappeared fraction of species. The assessment compared three different EoL treatment options: 1. incineration and landfill disposal, 2. mechanical recycling through extrusion, and 3. chemical recycling through pyrolysis.
As there is no globally accepted LCIA method for biodiversity impacts, three methods were selected for impact evaluation and comparison: ReCiPe 2016, LC-Impact, and IMPACT World+. The results obtained indicated that all methods placed the scenarios in the same order, with Scenario 2 showing the lowest impact and Scenario 1 having the highest impact. In all methods, impacts of climate change had the largest contribution to the overall result, while notable contributions from acidification and land use were also noted.
Differences among the methods were noted in the shares of processes and impact categories from the overall results. In particular, landfilling from the processes and eutrophication and ecotoxicity from the impact categories showed largest variation between the methods. Therefore, the selection of LCIA method can influence the conclusions regarding which impact categories and processes should be prioritized for actions. Recycling methods were found to be better options from the perspective of biodiversity impacts, and increasing and optimizing their contributions could reduce current biodiversity impacts of plastics. Tämän diplomityön tarkoituksena oli selvittää neitseellisten HDPE granulaattien valmistuksen ja loppukäsittelyvaihtoehtojen mahdolliset biodiversiteettivaikutukset lajikoostumukseen eli potentiaalinen lajikato. Tutkimuksessa vertailtiin kolmea eri loppukäsittelyvaihtoehtoa: 1. poltto ja kaatopaikkasijoitus, 2. mekaaninen kierrätys ekstruusion kautta ja 3. kemiallinen kierrätys pyrolyysin kautta.
Koska kansainvälisesti hyväksyttyä LCIA menetelmää ei ole saavutettu, biodiversiteettivaikutusten arviointiin valittiin kolme menetelmää ja suoritettiin näiden vertailu. Menetelmiksi valittiin: ReCiPe 2016, LC-Impact ja IMPACT World+. Saadut tulokset osoittivat, että kaikki kolme menetelmää asettivat skenaariot samaan järjestykseen, jossa Skenaario 2 aiheutti pienimmän vaikutuksen ja Skenaario 1 suurimman. Kaikissa menetelmissä ilmastonmuutoksen aiheuttamilla vaikutuksilla oli suurin osuus kokonaisvaikutukseen, lisäksi happamoitumisen ja maankäytön sekä maankäytön muutoksen aiheuttamat vaikutukset korostuivat.
Menetelmien välillä havaittiin eroja prosessien ja vaikutusluokkien osuuksissa kokonaisvaikutukseen. Erityisesti prosesseista kaatopaikkasijoitus ja vaikutusluokista happamoitumisen sekä ekotoksisuus osoittivat suurinta vaihtelua menetelmien välillä. Tähän pohjautuen havaittiin, että LCIA-menetelmän valinnalla voi olla vaikutusta johtopäätöksiin, kuten siihen mihin vaikutusluokkiin ja prosesseihin vähennystoimien tulisi kohdistua. Kierrätysmenetelmien havaittiin olevan biodiversiteettivaikutusten kannalta parempia vaihtoehtoja, ja niiden osuuden lisääminen ja optimointi voisi vähentää nykyisiä muovien aiheuttamia biodiversiteettivaikutuksia.
As there is no globally accepted LCIA method for biodiversity impacts, three methods were selected for impact evaluation and comparison: ReCiPe 2016, LC-Impact, and IMPACT World+. The results obtained indicated that all methods placed the scenarios in the same order, with Scenario 2 showing the lowest impact and Scenario 1 having the highest impact. In all methods, impacts of climate change had the largest contribution to the overall result, while notable contributions from acidification and land use were also noted.
Differences among the methods were noted in the shares of processes and impact categories from the overall results. In particular, landfilling from the processes and eutrophication and ecotoxicity from the impact categories showed largest variation between the methods. Therefore, the selection of LCIA method can influence the conclusions regarding which impact categories and processes should be prioritized for actions. Recycling methods were found to be better options from the perspective of biodiversity impacts, and increasing and optimizing their contributions could reduce current biodiversity impacts of plastics.
Koska kansainvälisesti hyväksyttyä LCIA menetelmää ei ole saavutettu, biodiversiteettivaikutusten arviointiin valittiin kolme menetelmää ja suoritettiin näiden vertailu. Menetelmiksi valittiin: ReCiPe 2016, LC-Impact ja IMPACT World+. Saadut tulokset osoittivat, että kaikki kolme menetelmää asettivat skenaariot samaan järjestykseen, jossa Skenaario 2 aiheutti pienimmän vaikutuksen ja Skenaario 1 suurimman. Kaikissa menetelmissä ilmastonmuutoksen aiheuttamilla vaikutuksilla oli suurin osuus kokonaisvaikutukseen, lisäksi happamoitumisen ja maankäytön sekä maankäytön muutoksen aiheuttamat vaikutukset korostuivat.
Menetelmien välillä havaittiin eroja prosessien ja vaikutusluokkien osuuksissa kokonaisvaikutukseen. Erityisesti prosesseista kaatopaikkasijoitus ja vaikutusluokista happamoitumisen sekä ekotoksisuus osoittivat suurinta vaihtelua menetelmien välillä. Tähän pohjautuen havaittiin, että LCIA-menetelmän valinnalla voi olla vaikutusta johtopäätöksiin, kuten siihen mihin vaikutusluokkiin ja prosesseihin vähennystoimien tulisi kohdistua. Kierrätysmenetelmien havaittiin olevan biodiversiteettivaikutusten kannalta parempia vaihtoehtoja, ja niiden osuuden lisääminen ja optimointi voisi vähentää nykyisiä muovien aiheuttamia biodiversiteettivaikutuksia.