EN
Maailmanlaajuinen energiakriisi ja sen vaikutukset kemikaalituotantoon
Nousevat energiakustannukset ja geopolitiikan muutokset
Energian hinta on noussut jyrkästi viime vuosina, mikä on iskenyt kovasti yrityksiin ympäri maailmaa, erityisesti kemiallisia aineita valmistaviin yrityksiin. Kansainvälinen energiavirasto raportoi, että fossiilisten polttoaineiden hinnat ovat lähes kaksinkertaiset vuoteen 2010 verrattuna. Tähän on johtanut ihmisten kasvanut energian tarve, johon toimitukset eivät ole pysynyt mukana. Geopoliittinen tilanne on vielä pahentanut tilannetta. Venäjän hyökkäys Ukrainaan on esimerkiksi ravistellut energian toimituksia ympäri maailmaa, mikä on pakottanut Euroopan maat ja muut uudelleenarvioimaan energialähteisiinsä kohdistuvaa riippuvuuttaan ja siihen liittyviä kauppasopimuksia.
Jatkuvat maantieteelliset muutokset ovat todella ravistaneet kemian alan toimintaa, erityisesti koska energia muodostaa niin suuren osan yritysten tuotantoon liittyvistä kustannuksista. Hintojen noustessa kemian alan yritykset joutuvat säätämään tuotteidensa hinnoittelua, mikä vaikuttaa luonnollisesti voittoihin ja vaikeuttaa kilpailua markkinoiden muiden toimijoiden kanssa. Korkeiden kustannusten torjumiseksi monet yritykset harkitsevat erilaisia keinoja. Jotkut sijoittavat tehokkuutta parantavaan teknologiaan, kun taas toiset kääntyvät uusiutuvan energian, kuten aurinkopaneelien ja tuuliturbiinien, äärelle saadakseen virransa. Näillä toimilla voidaan varmasti leikata päivittäisiä kustannuksia, mutta niillä on myös toinen hyöty: yritykset eivät ole enää yhtä riippuvaisia arvaamattomista öljy- ja kaasumarkkinoista. Tämä antaa johdonmukaisesti enemmän liikkumavaraa budjetoinnissa tulevaisuudelle, vaikka ulkoiset olosuhteet jatkaisivatkin vaihteluaan.
Hiilidioksidipäästöjen hallinta kemikaaliteollisuudessa
Hiilidioksidipäästöjen hallinta on nykyään erittäin tärkeää kemian teollisuuden alalla toimiville yrityksille. Ilmastonmuutoshuolet ovat lisääntymässä nopeasti, ja säädökset käyvät yhä tiukemmiksi joka vuosi. Kemian teollisuus myös vaikuttaa merkittävästi ilmastonmuutokseen, sillä se tuottaa suuren osan kaikista hiilipäästöistä. Vuoden 2018 IEA:n raportin mukaan teollisuuden osuus on jopa noin 12 % kaikista globaaleista päästöistä. Näin suurilla luvuilla on selvää, että kemianalan yritysten tulisi alkaa etsiä uusia keinoja vähentää hiilijalanjälkeään parantamalla toimintatapoja ja ottamalla käyttöön uusia teknologioita.
Teollisuuden suuret toimijat suhtautuvat yhä vakavammin hiilidioksidin keräämiseen ja varastointiin hyödyntäen aika ansaitsevia teknologioita, mikä auttaa heitä vähentämään hiilijalanjälkeään huomattavasti. Esimerkiksi BASF ja Dow Chemical ovat onnistuneet integroimaan hiilivangkaisuudet nykyisiin laitoksiinsa, mikä on muuttumassa muiden yritysten tavoitekohdeksi tulevaisuudessa. Näillä toimilla säästetään rahaa, ei pelkästään sen vuoksi, että säädösten mukaisuus paranee. Kun yritykset vähentävät päästöjään, heiltä kuluu usein vähemmän verotuksellisia maksuja liittyen saasteisiin, ja lisäksi heitä katsotaan markkinoilla myönteisemmin. World Resources Institute -niminen ympäristöjärjestö on korostanut vihreiden ratkaisujen ja kustannusten hallinnan yhdistymisen hyödyt.
Pitkäjännitteiset hyödyt CO2-päästöjen hallinnasta ulottuvat noudattamisen yli, edistämällä parempia suhteita ympäristöystävällisiin kuluttajiin ja avaamalla uusia mahdollisuuksia liiketoimintakumppanuuksille. Vastuullinen päästöjen hallinta tukee yrityksen kestävyysmaineita, parantaa sen mainetta ja markkinasijoitusta kilpailukykyisessä tilassa, jota ohjaa ekoystävällisiä aloitteita.
Tekoälyohjaukset energiansäästöinnovaatioissa kemiallisissa prosesseissa
Ennustava analytiikka prosessin optimointiin
Big data -analytiikka ja koneoppiminen muuttavat kemiallisten prosessien toimintaa, ja tämä teknologia todella auttaa vähentämään energiankäyttöä merkittävästi. Kun yritykset tarkastelevat menneitä tietoja yhdessä nykyisten tapahtumien kanssa, näillä ennakoivilla malleilla voidaan havaita ongelmia ennen kuin ne tapahtuvat ja tunnistaa epätehokkuuskohteet. Otetaan esimerkiksi BASF, joka on alkanut käyttää näitä ennakoivia työkaluja säätääkseen kemiallisia reaktioitaan, mikä on johtanut todelliseen säästöön energiakustannuksissa ja parantaneena päivittäistoimintoja. Joidenkin markkina- ja trenditutkimusten mukaan yritykset, jotka sijoittavat tällaisiin analyyseihin, saavat tyypillisesti tuottoa noin 20 % tai enemmän, mikä on paljon parempaa kuin perinteisillä menetelmöillä. Kaikki tämä osoittaa, että nämä teknologiat eivät ole vain mahdollisia, vaan niistä on tulossa välttämättömiä kemian teollisuudelle, joka haluaa vastata tiukkoihin kestävyyden tavoitteisiin ja samalla pitää kustannukset hallinnassa.
Jätteen lämpövoiman ja materiaalin hukkimisen vähentäminen
Jätteiden lämmön ja materiaalien menetysten vähentäminen on tärkeää kemiallisten prosessien kestävyyden parantamiseksi. Lämpöhyvitysjärjestelmät tekevät ihmeitä. Ne ottavat ylimääräistä lämpöä, joka ei yleensä mene minnekään, ja laittavat sen takaisin järjestelmään. ExxonMobil on ottanut käyttöön hienostunutta lämmön talteenotto- teknologiaa jalostamoissaan. Tämä lähestymistapa säästää rahaa ja vähentää ympäristöön pääsyä. Kun yritykset toteuttavat tällaisia järjestelmiä, he usein näkevät myös suuria hyppyjä tuotantokykyyn. Jotkut todelliset esimerkit osoittavat, että materiaalijätteen määrä laskee noin 30 prosentilla asennuksen jälkeen. Edeltäpäin katsottuna tällaiset parannukset ovat merkittäviä voittoja sekä kestävyystavoitteiden että kemianteollisuuden alaan liittyvien huolenaiheiden kannalta.
Tekoälyoptimoitua polymeerituotantoa ja polypropyleeniä
Tekoäly muuttaa tapaamme valmistaa polymeerejä, erityisesti polypropeenituotteita, tekemällä tehdasprosesseista älykkäämpiä, jotta ne toimivat tehokkaammin ilman että kulutetaan yhtä paljon energiaa. Älykkäät tietokoneohjelmat säätävät tuotannon aikana olosuhteita juuri oikeassa ajassa, mikä tarkoittaa, että tuotteet pysyvät johdonmukaisen hyvinä ja jätemateriaalin määrä kaatopaikoille vähenee. Otetaan esimerkiksi Dow Chemical, joka on alkanut käyttää näitä tekoälyjärjestelmiä, ja sen polymeerien laatu on parantunut selvästi samalla kun sähköä on kulunut vähemmän. Jotkut tehtaat kertovat vähentäneensä energiakustannuksiaan noin 15 % vain antamalla tietokoneiden hoitaa hankalat polymeerireaktiot. Tämä on tärkeää, koska kemialliset tehtaat kuluttavat normaalisti valtavia määriä energiaa. Tässä ei kyse ole vain rahansäästöstä, vaan kyse on myös siitä, että luodaan vertailukohde sille, miltä vihreän valmistuksen tulisi näyttää koko kemian teollisuudessa.
Vihreä kemia: Kestävät raaka-aineet ja kierrätysjärjestelmät
Bio-perustainen etyylieeniglykol ja polyester-vaihtoehdot
Ihmiset etsivät vihreämpiä vaihtoehtoja tavallisten kemikaalien sijaan, ja bioetuuniglykoli yhdessä polyesteen kanssa nousevat todellisiksi vaihtoehdoiksi. Kun vaihdamme öljypohjaiset aineet näihin kasvipohjaisiin vaihtoehtoihin, ympäristölle on selvää hyötyä, erityisesti kasvihuonekaasujen vähentämisessä. Otetaan esimerkiksi bio-polyesteri, joka valmistetaan uudelleen kasvavista lähteistä, jolloin hiilijalanjälki on paljon pienempi kuin perinteisen polyesterin valmistusprosessissa. Markkinatutkimukset osoittavat, että siirtyminen bio-pohjaisiin kemikaaleihin ei ole vain nykyinen ilmiö, vaan sen odotetaan jatkuvan kasvamista tulevaisuudessa. Kuluttajat näyttävät kiinnittävän nykyään enemmän huomiota tuotteiden alkuperään, ja lisäksi hallitukset pakottavat yrityksiä siirtymään vihreämpään suuntaan erilaisten sääntöjen ja kannustimien kautta.
Katsottaessa koko elinkaaren arviointeja voidaan havaita melko merkittäviä vähennyksiä hiilipäästöissä, kun siirrytään käyttämään bioalapohjaisia materiaaleja. Otetaan esimerkiksi bioalapohjainen etyleeniglykoli, jota tutkijat ovat äskettäin tutkineet. Tutkimukset osoittavat, että nämä vaihtoehdot vähentävät hiilipäästöjä noin 60 % elinkaarensa aikana verrattuna öljynjalostuksessa syntyviin päästöihin. Nämä luvut osoittavat selvästi, kuinka tärkeää on siirtyä kohti vihreämpiä raaka-aineita. Hiilisäästöt eivät ole hyödyksi vain ympäristölle, vaan ne myös auttavat yrityksiä säästämään rahaa pitkäaikaisesti ja täyttämään sääntelyvaatimukset. Sekä valmistajat että loppukäyttäjät hyötyvät tästä siirtymästä, mikä tekee kestävyydestä eettisen valinnan lisäksi usein taloudellisesti järkevimmän vaihtoehdon nykyisessä tilanteessa.
Suljetut käytännöt formaldehydin käyttöön
Kemian teollisuudessa suljettuja kiertokertoja pidetään nykyään yhtenä parhaana tavalla tehdä tuotannosta kestävämpää, erityisesti kun on kyse formaldehydin jätteen käsittelystä. Näiden järjestelmien perustoiminta on kerätä ja käyttää uudelleen formaldehydiä, joka muuten kelpuutettaisiin hyödyntämättä, mikä puolestaan vähentää hävityskuluja ja tekee koko prosessista tehokkaamman. Yrityksille, jotka käsittelevät formaldehydiä, tällaisen järjestelmän käyttöönotto tarkoittaa, että vähemmän materiaalia päätyy kaatopaikoille ja enemmän se palautetaan valmistusprosessiin, jossa sille on käyttöä. Monet tehtaat raportoivat saapuneensa sekä ympäristö- että todellisia kustannusedut kun siirrytään suljettujen kiertokertojen käyttöön formaldehydin käsittelyssä.
Monet eri sektoreiden yritykset ovat viime aikoina alkaneet ottaa käyttöön suljettuja järjestelmiä, mikä on johtanut merkittäviin jätetekuuteihin ja todellisiin säästöihin toiminnan kustannuksissa. Joidenkin valmistajien kohdalla materiaalihävikit laskivat jopa noin 30 %:lla siirryttyään näihin kiertotalouden menetelmiin. Tällainen vähennys tekee suuren eron lopulliseen voittoon samalla kun suojellaan maapalloa. Laillisesti ajatellen suljettujen järjestelmien käyttöönotto auttaa yrityksiä pysymään edellä tiukkenevia ympäristölainsäädäntöjä. Kemialliset tehtaat hyötyvät erityisesti tästä, sillä niitä seurataan tiukasti päästöjen ja jätteiden hävittämisen osalta. Näiden järjestelmien hyödyt menevät kuitenkin pidemmälle kuin pelkästään rahallisten säästöjen osalta, sillä ne sopivat suoraan yritysten kestävän kehityksen strategioihin, joita useimmat nykynäkijäisimmät organisaatiot nyt priorisoivat osana pitkän aikavälin liiketoimintasuunnitelmiaan.
Kemikaalikierrätys teknologioiden kehittyminen
Uudet kehitykset kemiallisissa kierrätysmenetelmissä, kuten pyrolyysi ja depolymerointi, muuttavat tapaamme käsitellä jätteitä. Nämä teknologiset innovaatiot muuttavat roskat hyödyllisiksi raaka-aineiksi, auttavat täydentämään materiaalien kiertoa ja vähentävät tarvetta uusille resursseille. Otetaan esimerkiksi pyrolyysi, joka lämmittää materiaaleja niin, että ne hajoavat ilman happipitoista ilmaston vaikutuksetta, muuttamalla muovijätteen öljyksi, jota valmistajat voivat käyttää uudelleen. Toisena menetelmänä on depolymerointi, joka toimii eri tavalla hajottamalla pitkiä molekyyliketjuja perusosiksi. Tämä mahdollistaa komponenttien uudelleenkäytön uusien polymeerien valmistuksessa, tarjoten uuden tavan kierrättää materiaaleja, joka aiemmin ei ollut mahdollista.
Käytännössä näiden teknologioiden toimintaa tarkastellessa voidaan todeta, että ne toimivat itse asiassa hyvin. Joissakin yrityksissä, jotka ovat ottaneet käyttöön kemiallisen kierrätyksen, on ilmoitettu tehokkuustasojen parantuneen samalla kun ympäristövahingot ovat vähentyneet. Teknologia on edelleen kehittymässä, mutta taloudellisestikin se vaikuttaa lupaavalta. Yritykset säästävät rahaa jätteen hävittämiseen ja uusien materiaalien ostamiseen, kun ne käyttävät kemiallista kierrätystä sen sijaan. Mikä tekee tästä lähestymistavan houkuttelevaksi? Se auttaa rakentamaan vahvempaa kestävyyttä edistävää profiilia, joka on tärkeää sekä viranomisille, jotka asettavat sääntelyä, että kuluttajille, joita kiinnostaa ympäristöystävällinen toiminta. Tämä kasvava kiinnostus voi puolestaan työntää koko kemian alan kohti kestävämpää toimintaa ja suljetumpia kierroksia, joissa resursseja käytetään uudelleen sen sijaan, että ne hävitetään.
Yhteistyökuljet teollisuuden laajalle kestävyydelle
Akateemiset kumppanuudet energiatehokkaassa polymeeritutkimuksessa
Yhteistyö akatemian kanssa on tärkeässä roolissa energiatehokkaan polymeeritutkimuksen edistämisessä. Kun yliopistot tekevät yhteistyötä teollisuuden yritysten kanssa, syntyy usein oikeita innovaatioita. Otetaan esimerkiksi nämä uudet polymeerit, joiden valmistus vaatii huomattavasti vähemmän energiaa kuin perinteisiin verrattuna. Tutkijat ja valmistajat ovat yhdessä kehittäneet äskettäin upeita materiaaleja, jotka kestävät pidempään ja ovat ympäristöystävällisempiä, mikä sopii täydellisesti nykyiseen kestävän kehityksen agendoihin. Tällainen yhteistyö pitää edelleen eteenpäin tavoitetta vähentää energiankäyttöä polymeerien valmistuksessa. Mitä sitten tapahtuu seuraavaksi? Tulevassa työssä saatetaan tarkastella olemassa olevien valmistustekniikoiden parantamista tai uusien materiaalien kehittämistä. Katsoessaan lukuihin, on selvää, että vihreisiin initatiiveihin suunnataan paljon rahoitusta näinä päivinä, mikä osoittaa, miksi yliopistojen ja teollisuuden välisen yhteyden ylläpitäminen on edelleen niin tärkeää kentällä toimiville osapuolille.
Toimintasuunnitelmat uusiutuvan energian käytön edistämiselle
Käyttöönottoon kemian sektorilla vaikuttavat merkittävästi politiikkakehysten. Ympäristöystävällisempiin käytäntöihin yrityksiä kannustetaan ympäristöä koskevilla sääntelykehyksillä, verotuksella ja myönnettävillä tukirahoilla. Yrityksille, jotka haluavat siirtyä vihreämpään suuntaan, tämä tarkoittaa sähkönstä aiheutuvien kustannusten alenemista ja parempaa brandidin imagoa ympäristöasioiden parissa olevien asiakkaiden keskuudessa. Näitä sääntöjä noudattavat yritykset erottuvat kilpailijoista, koska ne täyttävät sääntelyviranomaisten vaatimukset ja houkuttelevat ympäristöystävällisiä ostajia, jotka etsivät vastuullisia kumppaneita. Näiden politiikkojen jatkuva kehittyminen pakottaa innovaatioita, mikä osoittaa, että kemian teollisuuden edustajat eivät vain seuraa suuntauksia, vaan vaikuttavat aktiivisesti siihen, miltä kestävät teollisuuden käytännöt näyttävät tänään.