Banbrytande "Waste2Plastic" utvecklar nedbrytbar plast från alger

På Dåva avfallsanläggning i Umeå odlas mikroalger i avloppsvatten, både i växthus och utomhus. Foto: Umeå Universitet

Umeå universitet har fått 15 miljoner kronor från Energimyndigheten och industriella partners för att utveckla biologiskt nedbrytbar plast (PHA) med hjälp av mikroalger. Projektet, kallat Waste2Plastic, syftar till att producera plast genom att odla alger i avloppsvatten och omvandla 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.

Plastutvecklingen har nästan helt varit fossilbaserad på grund av låga priser och tillgång till råmaterial. Den globala produktionen har ökat från 1,5 miljoner ton till över 395 miljoner ton de senaste 50 åren. Majoriteten av fossilbaserad plast hamnar på deponi – endast 9 procent återvinns, 12 procent förbränns, medan 79 procent långsamt bryts ned, vilket kan ta 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. 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, berättar professor Christiane Funk.

b
Algstammen Coelastrum astroideum (RW-10) producerar kolhydrater i kontrollmedier och syntetiskt avloppsvatten. Foto: Sanyeet Mehariya/Umeå Universitet
b
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. Foto: Christiane Funk/Umeå Universitet

Alger från närområdet

Genom att använda lokala stammar av nordiska mikroalger syftar Waste2Plastic till att minska koldioxidavtrycket. Algerna odlas i industriellt och kommunalt avloppsvatten i Umeå i samarbete med Vakin och Umeå Energi. Algerna tar upp koldioxid och hjälper till att rena avloppsvatten, vilket samtidigt minskar behovet av fossila bränslen i produktionen av bioplaster.

Lampor och förpackningsmaterial av PHA

Projektet involverar även design av förpackningsmaterial och lampor av industriella partners. Tester av biologisk nedbrytbarhet av PHA kommer att utföras i samarbete med ett företag i Sundsvall.

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 är en del av Energimyndighetens strategiska innovationsprogram RE:Source som fokuserar på cirkulära materialflöden. Konsortiet inkluderar forskare från Umeå universitet, SLU och RISE Processum.

Om PHA

PHA är en biologiskt nedbrytbar polymer med egenskaper som är jämförbara med fossilbaserad plast. Produktion av PHA sker genom att mikroorganismer omvandlar socker till plast. Waste2Plastic föreslår användning av mikroalgsocker för att föda bakterierna, vilket kan bidra till att sänka produktionskostnaderna och minska koldioxidutsläpp.

Källa: Umeå Universitet

b
Professor Christiane Funk. Foto: Umeå Universitet