Vill se mer forskning kring polymerdesign
Av Hur plasten är uppbyggd är viktigt för att återvinningen ska kunna öka. I en forskningsartikel från Lunds universitet presenteras strategier för hur man kan förbättra både funktionalitet och återvinningsbarhet genom bättre design av polymererna.
-Vi bör forska mer på polymerdesign än vad vi har gjort hittills. Det räcker inte med att endast fokusera på polymerernas materialegenskaper, eller på designen av plastprodukten. Vi måste även utveckla polymerer som kan bidra till att öka graden av plaståtervinning, säger professor Rajni Hatti-Kaul, verksam på Kemicentrum vid Lunds universitet.
Av de 14 procent som globalt samlas in för återvinning, återvinns endast två procent till plast av samma eller liknande kvalitet. Cirka åtta procent återvinns till plast av sämre kvalitet, medan fyra procent går förlorat i processen. Många förpackningar som tillverkas är inte heller gjorda för att återvinnas.
Enligt Rajni Hatti-Kaul finns det ett antal parametrar som är speciellt viktiga inom design av biobaserade polymerer. Dessa omfattar design som förbättrar polymerernas tillämpning i plastprodukter samt möjliggör återvinning av polymerer.
Idag återvinns plast främst genom mekanisk återvinning, där plasten finfördelas och sedan smälts ned. Eftersom mekanisk återvinning innebär höga temperaturer behövs det tas fram biobaserade polymerer som kan klara av en hög smälttemperatur eller glasövergångstemperatur.
Polymerdesign som möjliggör selektiv nedbrytning av polymerer till byggstensmolekyler igen, genom så kallad kemisk återvinning, är också intressant att utforska, anser forskarteamet.
-Selektiv nedbrytning av biobaserade polymerer är en utmärkt lösning för att separera och återvinna polymerer från olika typer av plastblandningar. Då får vi fler möjligheter att använda plasten på nytt, säger Rajni Hatti-Kaul.
För att komma vidare inom design av biobaserade återvinningsbara polymerer behövs också mer forskning och utveckling, framförallt vad gäller att ta fram en portfölj av olika koldioxidneutrala byggstensmolekyler som kan ge önskade egenskaper till polymerer. Här utgör mikroorganismer och enzymer viktiga verktyg både för produktion och återvinning av biobaserade polymerer. Potentialen att utveckla bättre biokatalysatorer för polymersyntes och för selektiv nedbrytning av polymerer, behöver också utforskas, anser forskarna vid Lunds universitet.
Det finns mycket att vinna på en bättre design av biobaserade polymerer menar Rajni Hatti-Kaul och hennes forskarkollegor. Utöver att bidra till ökad plaståtervinning och funktionalitet kan mer optimala processer göra produktionen av polymerer mindre energi- och resurssnål. Biobaserade alternativ, där plasten tillverkas av restprodukter från jordbruk- eller skogsbruk, istället för av olja, är också ett måste om plastproduktionen ska bli hållbar över tid. Samtidigt är det viktigt att undersöka hur alternativ som koldioxid kan användas för att producera polymerer.
-Självklart finns det stora hinder för en övergång till koldioxidneutrala alternativ, inte minst när det gäller priset eftersom olja fortfarande är det billigare alternativet. Men ett större fokus på polymerdesign är ett viktigt steg i rätt riktning, avslutar Rajni Hatti-Kaul.
Forskningsartikeln: Designing Biobased Recyclable Polymers for Plastics är skriven inom ramen för det Mistrafinansierade forskningprogrammet STEPS, Sustainable Plastics and Transition Pathways. Författare är Rajni Hatti-Kaul, Lars J Nilsson, Baozhang Zhang, Nicola Rehnberg och Stefan Lundmark.
Källa: Lunds universitet
Artikeln är en del av vårt tema om Forskarnytt.