The role of biocomposites in the transition of plastics towards environmental sustainability and circular economy

Simple item page
dc.contributorAalto-yliopistofi
dc.contributorAalto Universityen
dc.contributor.advisorHakanen, Esko
dc.contributor.authorMikola, Teemu
dc.contributor.schoolPerustieteiden korkeakoulufi
dc.contributor.supervisorHolmström, Jan
dc.date.accessioned2024-01-28T18:10:54Z
dc.date.available2024-01-28T18:10:54Z
dc.date.issued2024-01-24
dc.description.abstractThe negative environmental effects of plastic materials are a growing global concern. The reliance of plastics on fossil resources and the accumulation of plastic waste in nature has evoked a search for sustainable solutions in plastics. Substituting fossil-based raw materials with bio-based feedstocks and transitioning to a circular economy have thus far been presented as the most promising high-level solutions. Although using bio-based raw materials for plastics has been considered environmentally beneficial, it has also been associated with negative effects on sustainability. Biocomposite materials have emerged as an alternative approach to bio-based materials with possibly less negative environmental effects. This thesis investigates the role of biocomposite materials in the transition of plastics towards environmental sustainability and circular economy. The study is a qualitative and explorative single-case study, investigating the Finnish plastic sector. The research process included 19 interviews in organizations with different roles in the plastic value chain. The study employs an abductive approach utilizing findings from both empirical data and previous research literature. In addition, the study utilizes an open system modelling of the plastic economy. The study concludes that biocomposites can bring sustainability benefits by re-placing fossil-based plastic, but only in a limited space of applications. A major hurdle for biocomposites is that they are currently unlikely to be recycled in the practical recycling infrastructure. As recycling is mostly limited to plastic packaging, applying biocomposite approaches outside packaging applications can be beneficial. The sustainability of biocomposites may also be improved by developing their recycling. Otherwise, if recycling remains in the current focus areas, other approaches than biocomposites may deliver more sustainability benefits if such approaches have more possibilities for recycling. The conducted thesis study advances the important discussion on the sustainability of materials substituting fossil-based plastic as they are applied to practical contexts. The study provides suggestions for organizations operating in the plastic value chain, as well as advice for policymakers.en
dc.description.abstractMuovien negatiiviset ympäristövaikutukset ovat maailmanlaajuisesti kasvava huolenaihe. Koska muovit ovat riippuvaisia fossiilisista resursseista, ja muovijätteen kertyminen luontoon jatkuu, ratkaisuja muovien kestämättömyyteen etsitään jatkuvasti. Fossiilisten raaka-aineiden korvaamista biopohjaisilla raaka-aineilla sekä kiertotalouteen siirtymistä on esitetty lupaavimmiksi ratkaisuiksi. Vaikka biopohjaisten raaka-aineiden käytön muovien valmistamiseksi ajatellaan olevan ympäristölle hyödyllistä, niiden käyttö on myös liitetty negatiivisiin ympäristövaikutuksiin. Biokomposiittimateriaalit ovat nousseet vaihtoehtoiseksi ratkaisuksi, jolla olisi mahdollisesti vähemmän negatiivisia vaikutuksia ympäristöön. Tämä diplomityö tarkastelee biokomposiittien roolia muovien siirtymässä kohti ympäristöllistä kestävyyttä ja kiertotaloutta. Tutkimus tarkastelee Suomen muovisektoria tapaustutkimuksena. Tutkimuksessa haastateltiin 19 henkilöä organisaatioista, jotka edustavat eri rooleja muovien arvoketjussa. Tutkimus ottaa abduktiivisen lähestymistavan, ja hyödyntää havaintoja niin empiirisestä aineistosta kuin aikaisemmasta tutkimuskirjallisuudesta. Lisäksi tutkimus hyödyntää mallinnusta muovitaloudesta avoimena systeeminä. Tutkimuksen löydökset osoittavat, että biokomposiitit voivat saada aikaan kestävyyshyötyjä korvaamalla fossiilipohjaista muovia, mutta vain rajatuissa käyttökohteissa. Merkittävä este biokomposiiteille on niiden kierrättämisen vaikeus käytännön kierrätysinfrastruktuurissa. Koska kierrätysjärjestelmä pitkälti rajautuu muovipakkauksiin, biokomposiittien soveltaminen muualla kuin pakkauksissa voi olla hyödyllistä. Biokomposiittien kestävyyttä voidaan kuitenkin parantaa kehittämällä niiden kierrätystä. Jos kierrätysjärjestelmä jatkossakin keskittyy vain nykyisin kierrätettäviin materiaaleihin, muut lähestymistavat biopohjaisuuden lisäämiseen kuin biokomposiitit voivat olla hyödyllisempiä kestävyyden kannalta, mikäli sellaisilla ratkaisuilla on enemmän kierrätysmahdollisuuksia. Diplomityö edistää tärkeää keskustelua fossiilipohjaista muovia korvaavien materiaalien kestävyydestä käytännössä. Tutkimustulokset hyödyttävät myös arvoketjun organisaatioita sekä politiikkatoimien tekijöitä.fi
dc.format.extent121+3
dc.format.mimetypeapplication/pdfen
dc.identifier.urihttps://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/126355
dc.identifier.urnURN:NBN:fi:aalto-202401282023
dc.language.isoenen
dc.programmeMaster’s Programme in Industrial Engineering and Managementfi
dc.programme.majorOperations Managementfi
dc.programme.mcodeSCI3108fi
dc.subject.keywordbiocompositesen
dc.subject.keywordbio-based plasticsen
dc.subject.keywordcircular economyen
dc.subject.keywordsustainability of plasticsen
dc.subject.keywordcarbon circulationen
dc.subject.keywordplastic recyclingen
dc.titleThe role of biocomposites in the transition of plastics towards environmental sustainability and circular economyen
dc.titleBiokomposiittien rooli muovien siirtymässä kohti ympäristöllistä kestävyyttä ja kiertotalouttafi
dc.typeG2 Pro gradu, diplomityöfi
dc.type.ontasotMaster's thesisen
dc.type.ontasotDiplomityöfi
local.aalto.electroniconlyyes
local.aalto.openaccessyes
Files
Original bundle
Now showing 1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
Name:
master_Mikola_Teemu_2024.pdf
Size:
978.77 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
Collections
[dipl] Perustieteiden korkeakoulu / SCI