Plastics
28.05.2020

Biobaserade? Återvinningsbara? Biologiskt nedbrytbara? Så fungerar de hållbara plasterna

Sandrine Ceurstemont

 

Plastindustrin genomgår en förändring och med tanke på de snabba teknikframsteg som görs och att hållbarhetsfrågan står högt upp på världens agenda, är det inte konstigt. Här förklarar vetenskapsjournalisten Sandrine Ceurstemont de nya, moderna plastmaterialen med deras ibland ganska förvirrande terminologi.

 

Plastavfall har blivit ett globalt problem. Varje år produceras nästan fyrahundra miljoner ton plast världen över, samtidigt som 79 procent av allt plastavfall som någonsin skapats hamnar på soptippar eller som skräp i naturen.

Kan de nya, mer hållbara plasterna hjälpa oss att hantera det här problemet? Vad betyder det egentligen att en plast är biobaserad, biologiskt nedbrytbar eller återvinningsbar – och hur kan de nya plasterna hjälpa oss att dels nå ambitiöst satta hållbarhetsmål, och dels minska plastproduktionens behov av råolja?

Här får du en förklaring av några av de vanligaste termerna för hållbar plast, och mer information om vad de innebär.

 

Detta är bioplast

Bioplast är en term som används för att beskriva plaster som är biobaserade, biologiskt nedbrytbara eller både och.

I motsats till ”vanlig”, traditionell plast som tillverkas av fossila råmaterial, tillverkas biobaserade plaster helt eller delvis av förnybara material som utvunnits ur biomassa. Några vanliga råvaror är stjälkarna från majs och sockerrör och cellulosa, men det blir också allt vanligare att använda olika oljor och fetter från förnybara källor. Lekmän talar ofta om ”bioplast” och ”biobaserad plast” som om det vore samma sak, men termerna har faktiskt olika betydelse.

En biologiskt nedbrytbar plast har en molekylär uppbyggnad som gör att den i slutet av sin livscykel kan brytas ned av bakterier, om förhållandena är de rätta. Det är inte alla biobaserade plaster som är biologiskt nedbrytbara; däremot finns det faktiskt vissa fossilbaserade plaster som är det.

 

Biobaserade plaster innehåller material som tillverkats av biomassa

Biobaserade plaster är helt eller delvis tillverkade av material som utvunnits ur biomassa istället för fossil råvara. Vissa är biologiskt nedbrytbara, andra är det inte.

Under 2018 producerades 2,61 miljoner ton biobaserade plaster världen över, enligt Institute for Bioplastics and Biocomposites (IfBB). Det motsvarar lite mindre än en procent av den totala globala plastmarknaden. Efterfrågan på plast fortsätter att öka, men det gör också efterfrågan på mer hållbara lösningar. Konventionella fossilbaserade plaster kan ersättas med biobaserade drop-in-alternativ för att minska slutprodukternas koldioxidavtryck, utan att egenskaper som hållbarhet eller möjlighet till återvinning förändras.

Polyhydroxyalkanoat (PHA) är en vanligt förekommande biobaserad och biologiskt nedbrytbar plast som i dag används i till exempel förpackningar och flaskor. Den tillverkas genom en industriell fermenteringsprocess där vissa bakterier matas med socker eller fett från källor som betor, sockerrör, majs eller vegetabilisk olja. Problemet är att dessa måste odlas på jordbruksmark som annars skulle ha kunnat användas till livsmedelsproduktion. Genom att ersätta dem med olika oönskade biprodukter, som exempelvis begagnad matlagningsolja eller den melass som bildas vid framställningen av socker, kan jordbruksmarken i stället användas för produktion av livsmedel.

Efterfrågan på plast fortsätter att öka, men allt fler biobaserade plaster har också kommit ut på marknaden och bör i högre utsträckning användas som alternativ

En del biobaserade plaster, så kallade drop-in-plaster, har identisk kemisk struktur och därmed också identiska egenskaper som sina konventionella motsvarigheter. De är inte biologiskt nedbrytbara och används därför ofta när man vill ha en produkt med lång hållbarhet.

Ett exempel är biobaserad PET, som delvis tillverkas av den organiska föreningen etenglykol[NT1]  som finns i växter. PET används i många olika produkter som flaskor, bilinredning och elektronik. I takt med att konsumentefterfrågan på mer hållbara plastalternativ ökar förväntas marknaden för den här plasten växa med 10,8 procent per år mellan 2018 och 2024.

Biobaserad polypropylen (PP) är en annan drop-in-plast som framställs av råvaror som avfall och oljebiprodukter, exempelvis redan använd matlagningsolja. Biobaserad PP kan användas till produkter såsom stolar, mattor samt till olika behållare, och under slutet av 2018 började biobaserad PP för första gången att produceras i kommersiell omfattning.

 

Biologiskt nedbrytbar plast bryts ned under rätt förhållanden

En plast som är biologiskt nedbrytbar kan under rätt förhållanden brytas ned av vissa, specifika bakterier eller mikrober. I en aerob (syrerik) miljö bildas vatten, biomassa och koldioxid, medan det i en anaerob (syrefattig) miljö i stället bildas metan. Att plasten är biologiskt nedbrytbar säger inget om vad den är tillverkad av, utan har bara att göra med den molekylära uppbyggnaden. Även om de flesta biologiskt nedbrytbara plaster också är biobaserade, finns det en del som är tillverkade av fossila material.  

Begreppet ”biologiskt nedbrytbar” är också lite otydligt eftersom det inte specificerar vilken tidsrymd eller miljö som krävs för nedbrytningen. De flesta plaster, även de som inte är biologiskt nedbrytbara, bryts trots allt ned i naturen bara de får tillräckligt lång tid på sig (men då talar vi om hundratals år). De bryts också ned till allt mindre delar, som kan vara osynliga för blotta ögat men som ändå finns kvar som mikroplaster i miljön. De flesta biologiskt nedbrytbara plasterna bryts ned till koldioxid, vatten och biomassa förutsatt att de får tillräckligt med tid på sig och att förhållandena i omgivningen är de rätta. För att man ska kunna bedöma ett plastmaterials miljöegenskaper rekommenderas att det ska finnas detaljerad information om hur lång tid det tar för den specifika plasten att brytas ned, i hur hög utsträckning det sker och vilka förhållanden som krävs. En biologiskt nedbrytbar plast som är lätt att bedöma är så kallad komposterbar plast, som måste uppfylla vissa väldefinierade krav för att få kallas just komposterbar.

 

Komposterbar plast är en speciell biologiskt nedbrytbar plast

Komposterbar plast är en form av biologiskt nedbrytbar plast som i kompostmiljö bryts ned av mikrober till koldioxid, vatten och biomassa.

För få kallas komposterbar måste plasten uppfylla vissa krav. I Europa gäller att 90 procent av plasten inom 12 veckor måste brytas ned till fragment mindre än 2 mm under kontrollerade förhållanden. Den måste också ha låga halter av tungmetaller för att inte förorena jorden.

För att brytas ned ordentligt behöver de flesta komposterbara plaster dock skickas till en industriell anläggning där processen håller rätt temperatur och fuktighet. Ett exempel är PBAT, en fossilbaserad polymer som används till miljövänliga soppåsar, engångsmuggar och förpackningsfilm, och kan brytas ned biologiskt i särskilda komposteringsanläggningar.

Plast som bryts ned i öppna miljöer, exempelvis en hushållskompost, är i allmänhet svåra att tillverka. PHA-plaster är ett exempel – de bryts ned under sådana förhållanden, men är dyra att tillverka samtidigt som nedbrytningsprocessen är långsam och svår att skala upp. Det här är egenskaper som kemister har försökt förbättra, genom att till exempel använda en ny kemisk katalysator – alltså ett ämne som gör att den kemiska reaktionen går fortare.

 

Återvinningsbar – när plasten kan förvandlas till nya produkter

En plast som är återvinningsbar kan bearbetas industriellt för att bli nya, användbara produkter. Mekanisk återvinning är den vanligaste återvinningsformen, som dessutom fungerar för åtskilliga konventionella plaster. Samtidigt visar den första globala analysen att av allt plast som någonsin skapats är det bara 9 procent som har återvunnits sedan tillverkningen påbörjades för ungefär sextio år sedan.

Mekanisk återvinning innebär att plastavfallet rivs sönder och smälts ner innan det formas till pellets som sedan kan användas som råmaterial för nya produkter. Under processen försämras plastens kvalitet, vilket gör att en och samma plastbit bara kan återvinnas mekaniskt ett begränsat antal gånger. Därefter lämpar den sig inte längre som råmaterial. För att få önskad kvalitet blandas den återvunna plasten därför ofta med ny, så kallad jungfrulig plast innan den används i en ny produkt, och inte ens då kan mekaniskt återvunnen plast användas till alla ändamål.

Kemiskt återvunnen plast kan användas i produktionen av nya plaster för att ersätta råmaterial som baserats på jungfrulig råolja

Kemisk återvinning är en process där plasten processas tillbaka till sina grundläggande byggstenar. Dessa processas sedan till nytt råmaterial av jungfrulig kvalitet som kan användas för att producera nya plaster och kemikalier. Det här är en ny uppsättning processer som blir allt vanligare, där man använder katalysatorer och/eller mycket höga temperaturer för att bryta ned plasten. Jämfört med mekanisk återvinning kan den kemiska dessutom användas på fler typer av plastavfall. Ett exempel är plastfilm som består av flera lager eller innehåller vissa föroreningar. Den kan vanligtvis inte återvinnas mekaniskt, men väl kemiskt.

De råmaterial som utvinns vid kemisk återvinning av plastavfall kan användas i produktionen av nya, högkvalitativa plaster där de ersätter råmaterial baserade på jungfrulig råolja.

En av de främsta fördelarna med kemisk återvinning är att det är en uppgraderingsprocess som inte försämrar plastens kvalitet på samma sätt som de flesta former av mekanisk återvinning. Plasten som bildas kan användas till en lång rad olika produkter, inklusive behållare för livsmedel och olika sjukvårdsprodukter med höga krav på produktsäkerhet.

 

Sandrine Ceurstemont är vetenskaps- och teknikjournalist vars artiklar publicerats i The Guardian, National Geographic, BBC Earth och Scientific American.

Share article