Då skulle vi dessutom slippa begränsningarna med att använda skogs- och jordbruksråvaror till att göra bioplast, säger Rajni Hatti-Kaul som är professor i bioteknologi, och som leder forskningen inom Mistra STEPS från Lunds universitet.

Plast som kolsänka låter som en dröm, men det finns idag pilotförsök bland annat i Kina som gör etanol på bakterier som äter koldioxid, berättar Rajni Hatti-Kaul. Etanol kan användas som biobränsle, men lika gärna vara en råvara för tillverkning av bioplast.

Hur detta skulle gå till är så pass komplicerat att Rajni Hatti-Kaul drar sig lite för att förklara. Men hon gör ett försök:

Det spår Mistra STEPS följer handlar i första hand om bakterier som inte är fotosyntetiska, men som lever på koldioxid som de förvandlar till ättiksyra. Och att ättiksyra bara är en viskning bort från byggstenar till polymerer lärde sig redan pionjärerna i plastindustrins barndom. Sveriges första plastfabrik hette mycket riktigt Skånska Ättikfabriken, Perstorp.

Det handlar inte om att suga koldioxid direkt från atmosfären. Där är koncentrationen alltför svag. Istället vill Rajni Hatti-Kaul ta tillvara på koldioxiden där den förekommer i högre koncentrationer, som exempelvis vid avgaser och utsläpp från stålverk, rötning vid biogas eller vid etanolproduktion.

Det finns förstås en hel mängd av kemitekniska ­knutar att lösa. En är att det går för långsamt när bakterierna på naturlig väg äter koldioxid och gör ättiksyra. Det behövs både högre produkthalt och en snabbare omsättning. För att snabba på detta behövs nya processer där cellmassan kan växa samtidigt som produkten utvinns. En intressant lösning som Rajni Hatti-Kaul gärna vill forska vidare på är att förse bakterierna med elektroner för att på så sätt öka deras konsumtion av koldioxid.

Ett annat hinder är att koldioxid inte är så vattenlösligt som man skulle kunna önska, vilket gör det svårjobbat för bakterierna. Här kan Rajni Hatt-Kaul tänka sig en biokemisk lösning; det finns enzym i vårt blod som katalyserar reaktionen mellan koldioxid och vatten för att bilda vattenlöslig karbonsyra.

– Det här är något som jag verkligen skulle vilja jobba med, säger hon.

Råvarorna till plast skulle även kunna tillverkas baserat på bakterier som är beroende av solljus, alltså fotosyntetiska. Här talar vi om cyanobakterier, de som gör Östersjön till en grön soppa sommartid. Plötsligt skulle begreppet plasthav få en ny innebörd.

– Ja, och inte bara för plasten, utan för hela kemikalieindustrin. För en fossilfri framtid faktiskt, säger Rajni Hatti-Kaul.

När det gäller processer baserade på mikroorganismer som bakterier ligger Sverige inte i framkant, enligt Rajni Hatti-Kaul. Svensk kemiindustri och skogsindustri är överhuvudtaget märkbart ointresserade av industriell bioteknik, noterar hon.

– Till skillnad från i många andra länder, exempelvis Danmark och Finland. Det är lite synd, säger hon.

Rajni Hatti-Kaul medverkade nyligen på Kungl. Ingenjörsvetenskapsakademien IVA:s 100 års-jubileum. På jubileumskonferensen var hon den enda som talade om plast. Det är ett miljöproblem som på kort tid seglat högt upp på politikers agendor runt om i världen. Regeringar och FN har visat oväntad handlingskraft och tagit steg för att minska handel med plastavfall och få bukt med nedskräpade hav.

– Plast syns. Problemet sticker oss i ögonen mer än problem med kemikalier eller energi. Speciellt i utvecklingsländer där det inte finns någon plastinsamling och återvinning blir detta tydligt. Därför har plast fått så mycket uppmärksamhet.

Riktigt så stort var inte intresset för bara tre år sedan när Rajni Hatti-Kaul tillträdde som chef för det då nystartade Mistraprogrammet STEPS. Då sågs plast som ett av många allvarliga miljöproblem. Ett problem som krävde systemförändringar för att lösas, något som kännetecknar alla de utmaningar som Mistra tar sig an. Därför pågår forskningsprogrammen länge, vanligtvis åtta år.

– Idag har plast blivit ett diskussionsämne på hög nivå även bland plasttillverkare och användare. De gör stora ansträngningar för att hitta lösningar för cirkulära flöden, säger Rajni Hatti-Kaul.

För det är inte plasten i sig som är det stora bekymret, enligt Rajni Hatti-Kaul. Problemet är systemet. Eller snarare bristen på system.

– Det har pågått en grav misshushållning med plast under lång tid. Plasten har utvecklats till mängder av tillämpningar, men man har inte tänkt på ”the end of life”. Det är det mest bekymmersamma.

Från 1950 till idag har plastproduktionen ökat 200 gånger och idag producerar vi knappt 400 miljoner ton av detta lätta material.

– Saken blir inte enklare av att det finns ett 20-tal vanliga typer av plast, som tillverkas i tusentals olika varianter. Idag är polyten, polypropylen och PET de enda återvinningsbara plasterna och redan vid första återvinningen av en PET-flaska måste jungfrulig plast tillsättas.

Inte ens PET-flaskan återvinns alltså helt och fullt. Rajni Hatti-Kaul är ändå långt ifrån pessimist. Hon är övertygad om att det finns lösningar på många av plast-problemen och hoppas på att forskningen inom Mistra STEPS ska bana väg för flera av dem. I programmet finns det forskare som utvecklar byggstenar till bioplaster, designar och konstruerar polymerer och en grupp som kartlägger hela systemet och studerar de bredare förutsättningarna för styrning mot hållbara plastsystem.

Under de första tre åren har fokus varit på att ta fram bioplaster som är potentiellt bättre att återvinna än PET och att ta fram plaster som är biologiskt nedbrytbara.

– Vi har kommit en bit på väg. Vi har utvecklat några processer och några produkter. Polymerteknologigruppen har tagit fram polymerer för bland annat golvmaterial och textilfibrer.

Nästa steg är att visa att dessa polymerer kan produceras i större skala, samt att och de har bra egenskaper när det gäller användning och återvinning.

– Därmed går det också lättare att räkna på plasternas ekonomi och miljöprofil. Sådan information är viktig för att industrin ska vilja gå vidare och testa dem.

Rajni Hatti-Kaul nämner här en lite annorlunda roll för henne och hennes medforskare i Mistra STEPS, den som facilitator mellan olika näringar. Hon och hennes kollegor behöver fungera som en länk mellan producenter av råvara och polymerer och deras användare.

– För att visa vad som går att göra. Vi kommer ju inte upp till industriell skala i våra labb, men vi kan visa vad som är möjligt. Sedan är det till stor del industrins ansvar att ta fram tekniken för att skala upp till storskalig produktion.

Att det finns ett intresse för bioplaster bland möbelföretag som IKEA och andra, har hon redan undersökt. Resurser finns också i form av en stor jordbruks- och skogsbruksproduktion i regionen. Men biomassan är ändå begränsad, då den ska räcka till så mycket i framtidens mer hållbara samhälle.

Innan vi har plast från koldioxid, vilket dröjer enligt Rajni Hatti-Kaul, anser hon att vi bör rikta in oss på att ta tillvara spillprodukter från skogs- och jordbruket. På så sätt undviker man att suga resurser från primärproduktionen.

– Vi har en viktig sockerindustri i Skåne som letar efter nya sätt att göra affär av sin råvara. Om vi kan visa för sockerproducenterna att de kan omvandla en del av sockerbetorna och spillet sockerbetsmassan till produkter som är intressanta för företag som tillverkar eller använder plaster, så skulle vi kunna få till ett bioraffinaderi nära sockerbruken. Det vore något att önska, säger hon.

Och så detta med kvaliteten:

– Vi måste visa att bioplast kan ha bättre egenskaper än dagens fossilbaserade plast. Det får den om man designar plasten på ett smart sätt, även om det i stort sett är fråga om att sätta ihop samma typ av molekyler.

Plötsligt lite mer hoppfullt alltså.

De biologiskt nedbrytbara plasterna då? De är något av frågetecken. De stärkelsebaserade nedbrytbara plasterna förmultnar snabbt ner till kompost, men är lite veka och har därför begränsade användningsområden. Den PLA-plast, eller polymjölksyra baserade plasten, som man idag forskar mycket kring är mer stabil, men det kan ta flera år innan den bryts ner och det krävs särskilda förutsättningar för att det ska ske.

För plaster som finns i kosmetika, som vi har direkt på huden, i jordbruk eller där det är svårt att separera ut dem efter användningen – där har nedbrytbara plaster en funktion, menar Rajni Hatti-Kaul.

Just nu är återvinning kanske det mest intressanta spåret. Återvinning och att vi blir försiktigare i vår plastanvändning. Mistra STEPS ska fortsättningsvis vrida upp ljuset mot just bättre sätt att återvinna plaster. Idag sker mestadels mekanisk återvinning, vilket innebär att PET-flaskorna mals ner. Blandmaterial göre sig icke besvär och inte heller additiver som exempelvis mjukgörare och brandskyddsmedel.

Framtiden för återvinning av plast är därför kemisk återvinning på molekylnivå, menar Rajni Hatti-Kaul. Den innebär att polymerer i plasterna bryts ner till sina byggstenar. Då går det att skilja blandmaterial åt. När detta är gjort är det möjligt att sätta samman byggstenarna igen till samma eller andra polymerer, vilket betyder att plasten kan användas i andra produkter. Här finns en rad metoder, både kemiska och biokemiska, men forskningen har fortfarande mycket kvar att göra inom detta område.

– Det behövs mer forskning. Men lyckas vi kan återvinningen bli avsevärt mer sofistikerad. Vi vet att det finns stort intresse för det också, säger Rajni Hatti-Kaul.