Billigare bioplast med hjälp av mikroalger
Plastföroreningar är ett stort hot mot vår miljö. Trots det är nästan all plast som tillverkas idag konventionell, fossilbaserad plast. Detta vill RE:Sourcefinansierade projektet Waste2Plastic ändra på, som med hjälp av mikroalger undersöker hur man kan skapa en billigare och mer hållbar produktion av biologiskt nedbrytbar plast.
Konventionell plast produceras av fossila råvaror och har därför en stor inverkan på vårt koldioxidavtryck. Men än värre är plastens livslängd: plast bryts inte ned. I stället sönderfaller den till små partiklar, så kallade mikro- eller nanoplaster.
– Dessa partiklar har upptäckts överallt på jorden, till och med i avlägsna områden som Antarktis. De har också upptäckts i våra kroppar, i organ som livmodern och hjärnan. Biologiskt nedbrytbar plast, å andra sidan, bryts ned till koldioxid och vatten. Idag är tyvärr endast en procent av all plast som används biologiskt nedbrytbar. Det främsta skälet är dess höga pris, den kan inte konkurrera med den billiga fossilbaserade plasten, säger Christiane Funk, professor i biokemi vid Umeå universitet och projektledare för Waste2Plastic.
Mikroalger som en lösning för billigare produktion
Polyhydroxyalcanoate (PHA) är en biologiskt nedbrytbar plast som produceras av vissa bakterier. Bakterierna livnär sig på ett sockerrikt hydrolysat, som innehåller kolhydrater, kväve och fosfor. Hydrolysatet står för cirka 50 procent av produktionskostnaderna för PHA.
– Vi vill använda mikroalger, mikroskopiskt små fotosyntetiska organismer, för att producera innehållet i detta hydrolysat. Mikroalger utför fotosyntes och omvandlar koldioxid till kolhydrater. De minskar därför vårt koldioxidavtryck, säger Christiane Funk.
Kommunalt avloppsvatten en oväntad resurs
Mikroalgerna använder inte bara koldioxid från luften, utan även från industriella rökgaser. Och i stället för att låta dem växa i dyra tillväxtmedier odlas mikroalgerna i kommunalt avloppsvatten. På så sätt producerar de kolhydrater från rökgaser och återvinner kväve och fosfor från avloppsvattnet.
– Det är en win-win-situation: mikroalgerna renar avloppsvattnet, renar luften och producerar foder till PHA-producerande bakterier, säger Christiane Funk.
Identifierar vilka alger som producerar mest
I Umeå har projektet en odling av nordiska mikroalger, som är anpassade till det utmanande klimatet i norra Sverige. Forskarna identifierar vilka stammar av mikroalger som producerar mest kolhydrater när de odlas i avloppsvatten. De sållar också ut de bakteriestammar som producerar mest PHA när de odlas på hydrolysat från mikroalgerna. Slutligen testas olika extraktionsmetoder för att få fram både kolhydrater och PHA på det mest hållbara sättet.
”Av de bästa mikroalgerna och bakteriestammarna producerar vi sedan PHA i pilotskala, där våra samarbetspartners kommer att använda vår bioplast, tillsammans med andra hållbara material, för produktion av lampskärmar och förpackningar”
Projektet samarbetar även med Biocompost för att testa nedbrytningen av de färdiga produkterna.
– Eftersom vår bioplast bryts ner till koldioxid och vatten, kommer vi troligtvis ha en helt komposterbar slutprodukt, säger Christiane Funk.
Projektet är ett samarbete mellan Umeå universitet, Sveriges lantbruksuniversitet och RISE. Det startade år 2024 och förväntas pågå till år 2027.
