Projektet Waste2Plastic vid Umeå universitet har fått 15 miljoner kronor från Energimyndigheten och sina industriella partners för att producera biologiskt nedbrytbar plast (PHA) med hjälp av mikroalger. Algerna odlas i avloppsvatten i Umeå och omvandlar koldioxid från rökgaser till biomassa.

– Biomassan ska sedan matas till bakterier som skapar plast till lampor och förpackningar. Vi är på väg mot en hållbar bioplastindustri, säger Christiane Funk, projektledare vid Kemiska institutionen.

Utvecklingen av plast har nästan uteslutande varit fossilbaserad, på grund av både förmånligt pris och tillgången på fossilt råmaterial. Under de senaste 50 åren har den årliga globala produktionen ökat från 1,5 miljoner ton till över 395 miljoner ton.

Huvudsakligen slutar fossilbaserad plast på deponi – endast cirka 9 procent av plasten återvinns och 12 procent förbränns, medan de återstående 79 procenten sakta kommer att brytas ned, vilket tar hundratals år.

– Biobaserad plast, genererad från förnybara resurser, kan spela en viktig roll i den cirkulära ekonomin för att undvika användningen av fossila bränslen. Den innebär också nya metoder för nedbrytning eller återvinning och mindre giftiga kemikalier i tillverkningsskeden, säger professor Christiane Funk.

Hon fortsätter:

– Biologiskt nedbrytbar plast har föreslagits som ett substitut för att möta framtida plastbehov, men år 2022 stod bioplast bara för 1 procent av den plast som producerades i världen. Ett av de största problemen för kommersialisering av biologiskt nedbrytbar plast är dess höga produktionskostnader jämfört med plast som härrör från petrokemikalier.

Alger från närområdet

Projektet Waste2Plastic syftar till att minska koldioxidavtrycket genom att använda lokala stammar av nordiska mikroalger som råvara, vilket minskar förbrukningen av fossila bränslen vid produktion av bioplaster och gör plasterna biologiskt nedbrytbara.

Algerna odlas i industriellt och kommunalt avloppsvatten i Umeå (i samarbete med Vakin och Umeå Energi), där de utför fotosyntes och omvandlar koldioxid från rökgaser till biomassa. Biomassan ska sedan matas till PHA-producerande bakterier, som på ett hållbart sätt producerar plast.

Odlingen av mikroalger har flera positiva effekter. Koldioxid avlägsnas från rökgaserna och hjälper till att mildra klimatförändringen omedelbart, mikroalger tar aktivt bort föroreningar i avloppsvattenåtervinningsprocessen samt att mikroalgbiomassa är en förnybar källa som inte kräver dyra material, näringsämnen eller åkermark.

– Projekt som vårt kommer att bana väg för skapandet av en hållbar bioplastindustri, säger Christiane Funk.

”Fantastiska organismer”

Av den miljövänliga PHA:n ska sedan projektets industriella partners designa lampor och skapa förpackningsmaterial. Med hjälp av ett företag i Sundsvall ska man även testa biologisk nedbrytbarhet av PHA.

Hon menar att det är väldigt värdefullt att både Waste2Plastic och Re:Source fokuserar på cirkularitet och hållbarhet.

– Mikroalger är fantastiska organismer, som kan bidra till en hållbar framtid. De omvandlar koldioxid till biomassa, som sedan kan användas i biotekniska processer, de kan rena avloppsvatten, de producerar det mesta av det syre vi andas – och så är de vackra, säger Christiane Funk.

Om projektet Waste2Plastic

Projektet Waste2Plastic – cirkulär ekonomi, återvinning av CO2, kväve, fosfor och vatten för bioplast i ett hållbart samhälle har fått över 15 miljoner kronor från bland annat Energimyndighetens strategiska innovationsprogram RE:Source, som fokuserar på att utveckla cirkulära och resurseffektiva materialflöden som håller sig inom planetens gränser.

Waste2Plastic-konsortiet består av forskare från Umeå universitet (Christiane Funk, projektledare, och Leif Jönsson), SLU (Francesco Gentili och Carmen Cristescu), RISE Processum (Lalie Kossatz och Pooja Dixit) samt industriella partners.

Om PHA

PHA är en biologiskt nedbrytbar polymer, som är lika bra som bränslebaserad plast. Flera mikroorganismer kan producera PHA, men de flesta av dem producerar bara mycket små mängder. Men vissa bakterier producerar stora mängder PHA.

De äter socker (mest glukos) och omvandlar det till PHA. Tyvärr är det sockerrika bakteriefodret väldigt dyrt, det utgör 50 procent av PHA-priset. Waste2Plastic föreslår därför att man ska använda mikroalgsocker för att mata bakterierna.

Mikroalger utför fotosyntes och på så sätt använder de solljuset för att producera dessa sockerarter från koldioxid. Så de minskar koldioxidhalten och producerar samtidigt foder för att göra PHA.