Fem bolag i Stenungssund – Borealis, Inovyn, Nouryon, Perstorp och Adesso Bioproducts – har samlats inom projektet Hållbar Kemi 2030, och deras mål är att bygga ett returraffinaderi som använder plastavfall som råvara. Med raffinaderiet skulle det bli möjligt att ersätta åtminstone en del av den olja som idag används som råvara inom plastindustrin.

– En stor gemensam utmaning för bolagen i Stenungssund är att gå från dagens fossilbaserade råvara till mer förnyelsebara och återvunna råvaror. Ett returraffinaderi för plastavfall är en viktig pusselbit i det långsiktiga arbetet, säger Elin Hermansson, projektledare för Hållbar Kemi 2030, ett samarbetsprojekt mellan fem företag.

Allt sedan den svenska petrokemiindustrin etablerades i Stenungsund under 1960-talet har den varit beroende av fossila råvaror för att producera plast och andra kemiska produkter. Industrierna är nära knutna till varandra, och delar mycket infrastruktur. Hjärtat i verksamheten är den så kallade krackern, som förser ett helt kluster av industrier med råvara. I den omvandlas de lättaste delarna av råolja till olika råvaror, exempelvis eten som används för att producera polyeten och andra kemiprodukter.

– Råvaruförsörjningen är gemensam för alla fem bolag. Två av bolagen, Borealis och Inovyn, är dessutom plastproducenter. För dem skulle det vara en stor vinst om det blir möjligt att återvinna alla plastprodukter som de sätter på marknaden, säger Elin Hermansson.

Stenungsundsindustrierna har gjort en färdplan för hur en anläggning skulle kunna stå färdig senast 2030. Många pusselbitar återstår att få ihop: tekniskt, ekonomiskt, logistiskt men också policyfrågor. Under 2019 startade flera forskningsprojekt inom den västsvenska satsningen Klimatledande processindustri, som har finansiering från Vinnova. Även forskningsinstitutet RISE har under flera år utrett teknoekonomiska förutsättningar för ett plastreturraffinaderi.

Vilken teknik ska användas? Hur stor ska anläggningen bli? Och hur går anläggningen ihop ekonomiskt? Det är frågor som tydligt hänger ihop, konstaterar Johan Berg, forskare på RISE. Tillsammans med forskare vid Chalmers och Johanneberg Science Park jobbar han i projekt som stöds av de fem företagen inom Hållbar Kemi 2030. Med i arbetet finns även återvinningsföretaget Stena och innovationsprogrammet Re: Source. En slutsats från deras pågående arbete är att det behövs en relativt stor anläggning för att få lönsamhet.

– I vårt pågående projekt jobbar vi utifrån en framtida anläggning som kan ta emot i storleksordningen 200 000 ton plastavfall per år. Men man kan också tänkas sig en anläggning med ännu större kapacitet. Det kan jämföras med att vi i Sverige årligen genererar ungefär 1,7 miljoner ton plastavfall, säger Johan Berg.

Även miljöeffekter behöver utredas närmare. Tillsatser i plast måste tas om hand på ett säkert sätt. Beroende på val av teknik och hur anläggningen utformas kan anläggningen använda antingen plastavfall eller osorterat hushållsavfall – eventuellt även biomassa.

– De förbränningsanläggningar som använder plast­avfallet idag, vad ska de använda för bränsle istället? Det är inte upp till oss att svara på, men vi behöver se hur ett framtida returraffinaderi påverkar samhället på systemnivå, säger Johan Berg.

Idag blir väldigt lite av den plast som används i Sverige nya produkter – endast cirka tio procent av använd plast går till materialåtervinning. Många hoppas att kemisk återvinning, även kallat feedstock recycling, skulle kunna öka den andelen.

– Dagens linjära tänkande har gjort det självklart att producera plast som vi sedan antingen deponerar eller eldar upp. Ur ett cirkulärt perspektiv är använd plast en bra råvara för att producera ny plast och andra kemiska produkter, säger Henrik Thunman, professor i energiteknik vid Chalmers tekniska högskola.

Kemisk återvinning skulle göra det möjligt att sluta kretsloppet och att återvinna plastens kemiska byggstenar.

– All plast är uppbyggd av enstaka molekyler. Om vi skulle kunna bryta ner plastmaterial till dess ursprungliga molekylerna igen skulle vi få till ett kretslopp av naturresurser.

Dagens materialåtervinning av plast sker uteslutande genom så kallad mekanisk återvinning – plast mals, smälts och blir till plastgranulat, som sedan kan användas som råvara på nytt. Bara vissa plastsorter lämpar sig för mekanisk återvinning, och plasten måste genomgå omfattande sortering och rengöring. En nackdel är också att kvaliteten på plastmaterial försämras för varje återvinningscykel.

Kemisk återvinning har potential – åtminstone i teorin – att lösa allt det där. Plast som idag är omöjlig att materialåtervinna och därför eldas upp skulle kunna ingå i ett kretslopp – all typ av plast kan återvinnas kemiskt. En annan fördel med plast som återvinns kemiskt är att tekniken inte, till skillnad från dagens mekaniska plaståtervinning, innebär någon kvalitetsförsämring. Produkten från ett plastreturraffinaderi håller samma kvalitet som den ursprungliga råvaran. Dessutom behöver inte plasten sorteras – det går att använda blandad plast och även hushållsavfall som råvara för ett returraffinaderi.

Henrik Thunman har bland annat studerat hur ett plastreturraffinaderi skulle ersätta fossila råvaror vid ett petrokemiskt kluster som i Stenungsund. Enligt honom är det både tekniskt genomförbart och företagsekonomiskt rimligt.

– Plast är i princip stelnad råolja. Använder man plastavfall i stor skala och utnyttjar befintliga rör och ledningar och annan infrastruktur i Stenungsund kan man använda insamlat plastavfall med ungefär samma verkningsgrad som man idag använder dagens fossila råvara, säger Henrik Thunman.

I dagsläget finns bara ett fåtal anläggningar i världen, bland annat i Kanada, och det planeras en anläggning i Rotterdam i Holland.

Men redan på 1980-talet, i efterdyningarna av dåtidens oljekris, fanns enligt Henrik Thunman tankar om att kemiskt återvinna plastavfall. Då föll det på att insamlingen och sorteringen av plastavfall inte var lika utbyggd som idag. På senare år har intresset för kemisk återvinning fått en renässans. En bidragande orsak är att Kina häromåret förbjöd import av plastavfall, som inneburit att det globalt finns stora volymer obearbetat plastavfall. Men Henrik Thunman ser också ett växande intresse för klimat och hållbarhet i efterdyningarna av Parisavtalet.

– Även multinationella bolagsledningar har börjat ta hållbarhetsfrågor på allvar. Det har inneburit att det idag finns en stark drivkraft att hitta nya lösningar.

Vad innebär då kemisk återvinning? Egentligen är det ett paraplybegrepp för olika metoder att på kemisk väg spjälka plast i sina ursprungliga beståndsdelar – in går plast, ut kommer kemikalier. De två alternativa tekniker som övervägs i Stenungsund – pyrolys och förgasning – fungerar lite olika, men båda bygger på principen att plastavfall matas in i en anläggning som håller mycket hög temperatur; 500 grader, eventuellt mer än 1 000 grader. Vid så hög värme sönderdelas de stora plastmolekylerna sekundsnabbt i sina byggstenar. Temperatur och uppehållstid – från några tiondelar av en sekund till några sekunder – bestämmer hur mycket av de stora plastmolekylerna som bryts ned och vilka typer av byggstenar som blir resultatet.

Henrik Thunman jämför med att plocka isär ett legobygge. Man vill få tillbaka enskilda legobitar (plastens byggstenar) men inte förstöra själva legobitarna. Dessa legobitar – kemiska molekyler som exempelvis eten – kan petrokemiindustrin använda som råvara, konstaterar Elin Hermansson. Det är alltså inte självklart att kemiskt återvunnet plastavfall skulle bli ny plast. Det blir möjligt att producera även andra kemiprodukter.

– Eten är vår största råvara i Stenungsund, och den skulle kunna tillverkas av plastavfall genom kemisk återvinning. Ett plastreturraffinaderi skulle kunna ge oss precis samma molekyl, samma råvara, som vi idag får från olja och naturgas, säger Elin Hermansson.

Att uppföra ett plastreturraffinaderi, och att koppla ihop anläggningen med befintlig industri i Stenungsund, kommer att kräva en stor investering. En exakt summa är för tidigt att säga, men det rör sig sannolikt om många miljarder kronor. Pengarna ska i första hand komma från industrin, men enligt Elin Hermansson kommer det också att behövas statligt stöd.

– Det rör sig om en väldigt stor investering, som innebär en stor risk som det inte är rimlig för enskilda företag att ta. I Holland till exempel, där man håller på att bygga en liknande anläggning, är man helt beroende av statligt stöd, säger hon.

Förutom ett ekonomiskt stöd pekar Elin Hermansson också på behovet av tydliga styrmedel och en samlad politisk strategi.

– Vad ska vi egentligen göra med plastavfallet? Vad är mest lönsamt och miljömässigt motiverat? Ska det eldas upp? Eller ska det materialåtervinnas? Politiker både i Sverige och EU behöver hjälpa oss att peka ut riktningen. Vi tror också att det behövs en kompletterande politisk utredning som är inriktad på vad som krävs för att få till kemisk återvinning i Sverige, säger Elin Hermansson.

En viktig fråga rör hur plastavfallet ska klassas. Inom överskådlig tid kommer den övervägande delen av plasten vara baserad på fossil råvara. Samtidigt har Sverige satt upp målsättningen att vara fossilfritt till 2045.

– Hur definieras återvunnen plast? Anses det som en miljöfördel i lagstiftningen att använda plastavfall? Vad händer i framtiden? Svaren på de frågorna är avgörande för att kunna satsa på ett returraffinaderi, säger RISE-forskaren Johan Berg.

Vilken betydelse skulle då ett svenskt plastreturraffinaderi kunna få för en mer hållbar plastanvändning i Sverige? Det beror delvis på den framtida anläggningens kapacitet. Forskarna vid RISE utgår för närvarande från att returraffinaderiet skulle ta emot 200 000 ton plastavfall. Det motsvarar drygt tio procent av dagens avfallsmängd – och med tanke på att plastkonsumtionen ökar successivt kommer andelen att sjunka successivt.

Det är inte troligt att råvaran till returraffinaderiet uteslutande kommer att vara svenskt plastavfall. För petrokemiindustrin i Stenungsund, som varje år använder 1,4 miljoner ton råvara, är en långsiktigt säkrad råvaruförsörjning en avgörande faktor för att våga satsa på ett plastreturraffinaderi. Plastavfallet kommer därför att inhandlas på en global marknad – som idag omfattar 300–400 miljoner ton plastavfall per år.

De fem företagen som står bakom Hållbar Kemi 2030 hoppas att en anläggning ska stå klar senast 2030. Tekniken behöver självklart fortsätta att finslipas och optimeras, men ett plastreturraffinaderi är ändå främst inte en teknisk utmaning, enligt Henrik Thunman. Framförallt handlar det om att få till stånd en investering och det bygger i sin tur på långsiktiga politiska spelregler och att idén stöds av konsumenter.

– Ingenting av planerna i Stenungsund kommer att bli verklighet utan ett nära samspel med politiker och det övriga samhället, säger Henrik Thunman.