Forskere opfinder metode, der kan nedbryde og omdanne ikke-nedbrydelig plastik

Plastik er svært nedbrydelig i naturen. Særligt plasttypen polyethylen (PE), som grundet sin stærke molekylære opbygning er meget modstandsdygtig over for ilt, sollys og biologisk nedbrydning. Samtidig er PE den vigtigste og mest anvendte plasttype, og ca. 34 pct. af al plastik, der bliver produceret, er af denne type. I dag bliver blot 12 pct. af PE genanvendt og kun én enkelt procent bliver lavet om til højværdiprodukter.

Men PE kan faktisk godt blive nedbrudt, omdannet og genanvendt. Men det kræver en kombination af kemiske og biologiske teknologier, herunder meget specifikke katalysatorer, rekombinante mikrobielle systemer og de rette enzymer.

Et internationalt team af forskere, anført af Aarhus Universitet, har nu fået bevilget 4,8 mio. Euro (35,5 mio. kr.) fra EU's rammeprogram for forskning og innovation, Horizon Europe, til at udvikle en industri-levedygtig metode, der kan omdanne PE til bionedbrydelig polyester og andre højværdiprodukter. Projektet går under navnet ACTPAC, som står for “A complete transformation Path for C-C backboned plastic wastes to high-value chemicals and materials”.

“Det er normalt meget svært at nedbryde PE på grund af stoffets stærke kulstof forbindelser, der danner den molekylære rygrad i denne type plastik. Men i samarbejde med en lang række andre forskere har vi identificeret enzymer, mikroorganismer og kemiske processer, der kan gøre det. Med ACTPAC-projektet demonstrerer vi en fuldt ud industri-levedygtig metode til at omdanne PE til først alkaner og derefter til bionedbrydelig polyester og højværdiprodukter til den kemiske industri,” siger professor Zheng Guo fra Aarhus Universitets Institut for Bio- og Kemiteknologi, der leder projektet.

80 pct. af alt plastik, der bliver produceret i dag, indeholder disse stærke kulstof-forbindelser, og derfor er forbrænding og deponering de hyppigste metoder til bortskaffelse af plast. Produktionen af plastik er imidlertid kun gået opad de seneste årtier, og dermed er plastikaffald et meget stort problem – særligt når kun så lille en brøkdel bliver omdannet til højværdiprodukter. 

I ACTPAC-projektet skal dets 11 partnere fordelt over i alt 8 forskellige lande udvikle et system med en tredelt teknologi, der kan (1) omdanne PE til alkaner og dernæst (2) til højværdikemikalier (monomerer) gennem biobaserede processer og til sidst (3) via enzym-katalytiske processer omdanne disse til fuldt bionedbrydelige polymerer.

Hele systemet bliver i ACTPAC-projektet opskaleret og demonstreret på pilotskala.

“Projektet her er en meget stor milepæl inden for biobaseret og katalytisk nedbrydning af plast og et stort skridt på vejen til en nul-affaldsløsning inden for det, der ellers i dag giver kæmpestore forureningsproblemer, nemlig håndtering af plastaffald,” siger Zheng Guo og fortsætter:

”Der er i dag et kæmpe behov for at udvikle nye veje for innovativ upcycling af plastaffald. Med ACTPAC etablerer vi det mest rentable upcycling-scenarie for en forureningsfri løsning for PE og bevæger os hen imod et paradigmeskifte i plastøkonomien.”

Projektet, der er støttet af Horizon Europe, startede op i januar 2024. Projektet er ledet af professor Zheng Guo fra Aarhus Universitet, men inddrager forskere fra en lang række forskellige fagligheder. Projektet har i alt 11 partnere, der ud over Aarhus Universitet tæller: Utrecht University, University of Münster, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), University of Groningen, AIMPLAS, Krechnologies (Biolynx), Innovaplast, Minds & Sparks, B4PLASTICS og CTCR.