Plaståtervinning – lovande men dyrt

I Chalmers kraftcentral pågår forskning som skulle kunna lösa problemen med att återvinna plast. Målet är ett plaståtervinningsraffinaderi i Stenungsund, som kan bli ett av de första i världen. Utmaningen är att få ekonomi i det hela.

Plast har de senaste åren visat sig vara ett mycket större miljöproblem än man tidigare förstått. Vår konsumtion har ökat enormt sedan 50-talet och mikroplaster hittar man numera nästan överallt. En bidragande orsak till detta är att plasten är svår och olönsam att återvinna och att mycket därför hittar olika vägar ut i naturen och vattendragen.

– Det är egentligen bara krav från samhället som gör att vi i dag har en återvinning av plast, säger Henrik Thunman, professor och avdelningschef på energiteknik på Chalmers.

Han leder ett forskningsprojekt där man försöker återvinna plast på kemisk väg, något som skulle kunna vara en lösning på de svårigheter plaståtervinning innebär idag. Tekniken innebär att man först förgasar plastavfallet vid rätt temperatur, för att sedan kyla ner och plocka ut de kol- och väteatomer som behövs för att skapa just det ämne man är ute efter. Henrik Thunman berättar att själva tekniken är långt framme; att det idag inte är några problem med att ta fram ny, 100 procent ren råvara från plastavfall på det här sättet.

– Du kan skapa metanol eller vad du vill och det blir fruktansvärt rena produkter, säger han.

Plastrester från bilindustrin

Hans kollega Jelena Maric visar runt i den enorma kraftanläggningen som förutom att vara ett forskningslabb också värmer upp hela Chalmers campusområde. Med trånga, vindlande gångar, maskiner och metalltrappor kan nästan vem som helst bli höjdrädd. Men Jelena Maric rör sig vant.

Hon är numera postdoc-forskare som specialiserat sig på förgasning av först biomassa och nu plast.

– Det känns roligt att jobba med ett ämne där du faktiskt känner att du kan vara med och påverka och göra något åt plastproblemen, säger hon.

Hon förklarar att de bland annat har förgasat plastrester från bilindustrin – ämnen som normalt sett inte skulle ha dugt till annat än energiutvinning. Men även dessa material går att använda, även om det finns många detaljer att tänka på.

– Generellt vill man ha så lite tjära som möjligt i gasen eftersom den lätt kondenserar i processen, men ibland kan man se potentiell återvinning av råvara i den fraktionen också. Så beroende på vart man vill styra processen måste man optimera parametrarna; till exempel temperaturerna och vilken sand man ska använda, förklarar hon.

Sanden används för att distribuera värmen, men kan också vara katalytisk och påverka gasens kvalité.

Bättre än smältning

Den mekaniska plaståtervinning som sker idag, där plasten smälts i relativt låga temperaturer, innebär flera problem. Dels åldras plasten och får sämre egenskaper, dels innehåller den ofta olika typer av tillsatser, vilket gör det svårt att veta vilken kvalitet den nya plasten får. Den går heller inte att använda till att göra produkter som ska komma i kontakt med livsmedel eller mediciner. Mycket av den plast som samlas in idag kan heller inte separeras på ett effektivt sätt – även om maskinernas förmåga ständigt utvecklas – då det finns en uppsjö av varierande plastsorter. Härdplaster smälter till exempel inte alls på grund av sin molekylstruktur.

Att kunna bryta ner plasten till molekylnivå har alltså många fördelar. Utmaningen ligger i att få ut tillräckligt mycket material i förhållande till energi-insatsen.

– Om man värmer för mycket slår man sönder materialet i för små beståndsdelar och behöver använda alldeles för mycket energi, och i sådana här processer produceras energin från det ingående materialet (det material som ska återvinnas, reds. anm.). Det gör att det endast är en mycket liten del av det material som ska återvinnas som blir till nya produkter, förklarar Henrik Thunman och fortsätter:

– Den här forskningen syftar till att lära sig hur man ska styra omvandlingen, så att så mycket som möjligt av det ingående plasten blir ny plast av prima kvalitet.

Priset en utmaning

Men det är en utmaning att göra det hela lönsamt för industrin, och kostnaderna kommer alltid att jämföras med priset på ny råvara.

– De senaste åren har nafta och etan varit extremt billiga, berättar Henrik Thunman och fortsätter:

– Det finns de som säger att man inte bara kan titta på ekonomin, men den är ju vårt sätt att värdera saker i samhället. Om man inte värdesätter detta kommer det bara att fungera om det görs ideellt och för de som är engagerade, och då kommer vi aldrig att ställa om.

Med i projektet är bland annat också Stena metall och plasttillverkarjätten Borealis i Stenungsund. Målet är att framöver skapa ett plastretur-raffinaderi just i Stenungsund, vilket i så fall skulle bli ett av de första i världen. Idag finns en liknande anläggning i Edmonton i Kanada, och i Rotterdam i Nederländerna förbereder man just nu för ett verk som ska omvandla plastavfall till metanol.

Men hur snabbt ett raffinaderi i Steungsund skulle kunna komma på plats beror som sagt på.

– Ser man det i ett tioårsperspektiv skulle man kunna ha en fullskalig anläggning här. Men då behöver man få till förutsättningarna också, och det är ju dels en politisk fråga, säger Elin Hermansson.

Hon är projektledare för Hållbar kemi 2030, ett projekt som delas av Borealis och fyra andra kemiföretag i Stenungsund: Aga, Akzo Nobel, Perstorp och Inovyn.

Målet är cirkulärt

Exakt hur en ägarstruktur för raffinaderiet skulle se ut är också oklart i dagsläget, men intresset finns från Stena metall och alla parterna i Hållbar Kemi 2030.

– Vi behöver gå mot mer cirkulära flöden i framtiden. Plasten är en viktig komponent i det: att kunna uppgradera så att produkterna hamnar på ett högre steg i avfallstrappan (se illustration), att sortera ut mer och slänga mindre, säger Anders Fröberg som är vd på Borealis.

Men då måste förutsättningarna runt omkring finnas. Elin Hermansson på Hållbar kemi 2030 menar att Sveriges energisystem i dag är uppbyggt för att förbränna vårt avfall, och att man istället behöver börja främja materialåtervinningen.

– Ingen vill investera om man inte vet säkert att man kommer att ha tillgång till råvara, säger hon.

Borealis verksamhet är ett tydligt exempel: de tillverkar varje år plastråvara för i stort sett hela Europa. För det behöver de omkring 1,5 miljoner ton råmaterial årligen.

– Skulle de istället enbart använda återvunnen plast av lämplig kvalitet skulle det behövas omkring 15 miljoner fulla plastbehållare. Det motsvarar ungefär norra Europas plastinsamling. Det är fruktansvärda mängder vi pratar om, säger Henrik Thunman.

Investeringskostnaderna för en återvinningsanläggning är höga och skulle landa på ett antal miljarder. För att en industri skulle vilja satsa på det kräver det nästan att man får garantier på att få allt insamlat material till sig, menar han. Ett internationellt samarbete är därför nödvändigt i dessa frågor.

Det som ändå gör Henrik Thunman hoppfull är att de internationella förutsättningarna börjar förändras.

– Kina tar inte längre emot förorenat avfall och Parisavtalet är på plats. Det finns många parter som känner sig tvungna att möta behoven som kommer från flera håll, säger han.

Luddig plats EU-strategi

I början av året presenterade EU sin nya plaststrategi. Den innebär bland annat att andelen återvunnen plast ska öka till 55 procent år 2030 och att alla engångsförpackningar då ska vara återvinningsbara. Fokus ligger till stor del på frivillighet från branschen och att skapa investeringsmöjligheter och nya jobb. Men strategin har fått kritik från många håll för att var luddig och lite lös i kanten. Bland annat skrev Sveriges miljöminister Karolina Skog tillsammans med Frankrikes statssekreterare för miljö, Brune Poirson, ett brev till EU-kommissionen där de manade till att plaststrategin skulle omsättas i praktiska åtgärder så snart som möjligt:

”För att minska plastens skadliga effekter på miljön behöver medlemsstaterna gemensamma rättsliga instrument. Vi kan inte förlita oss enbart på frivilliga åtaganden och att öka medvetenheten.”

Från Borealis sida ställer man sig positiva till den nya strategin.

– Vi jobbar redan med frivilliga åtaganden kring exempelvis design på material som ska vara återvinningsbara. Vi märker att det också efterfrågas av kunder och konsumenter, säger Anders Fröberg.

Henrik Thunman på Chalmers påpekar att tiden det skulle ta att skapa en storskalig återvinningsanläggning beror på hur man kan komma överens internationellt och på hur skarpa regelverken är.

– Det handlar om stora initiala investeringar på flera miljarder. Punktinvesteringar med extremt hög risk, och om något moment fallerar så faller risken ut. Samhället måste visa att det är värt det, säger han.