Samma plast – fast med annorlunda råvara

Utan kemi skulle världen se mycket annorlunda ut. Planeten Jorden skulle definitivt inte existera på det sätt vi känner den. Luft, mark, vatten och alla de levande organismerna – allt är faktiskt kemi.

Genom kunskaper i kemi kan vi undersöka hur världen fungerar, utveckla nya läkemedel, öka livsmedelsproduktionen, hitta nya energikällor och uppfinna material med skräddarsydda egenskaper. Kemin bidrar med lösningar till många av mänsklighetens utmaningar, men åstadkommer samtidigt en hel del miljöproblem.

En del av miljöproblemen hänger samman med att en stor del av den organiska kemin baseras på användningen av fossila kolväten som råvara. Råolja och andra fossila material är inte förnyelsebara och användningen orsakar utsläpp av den klimatpåverkande gasen koldioxid. Kemin är dock möjligheterna vetenskap och jakten på förnyelsebara råvaror pågår för fullt i kemilaboratorierna. Låt oss därför granska ett intressant initiativ inom förpackningsbranschen där ”grön polyeten” minskar klimatpåverkan från plastprodukter.

Förnyelsebar råvara blir grön polyeten

Vi har ett trendbrott i sikte när vår huvudprodukt polyeten nu kan framställas av förnyelsebar råvara”, säger Susanne Thygesson.

Vi har ett trendbrott i sikte när vår huvudprodukt polyeten nu kan framställas av förnyelsebar råvara”, säger Susanne Thygesson, projektledare för TriogreenTM på Trioplast. ”Anders Spetz, som är divisionschef på Trioplast, deltog för ett antal år sedan i utvecklingsarbetet kring förnyelsebara polymerer på Chalmers Tekniska Högskola. Anders såg tidigt affärspotentialen för Trioplast i ”grön polyeten” och många av våra kunder letar efter mer miljöanpassade förpackningsmaterial”, fortsätter Susanne.

”Grundtanken är att våra gröna polyetenprodukter ska ha exakt samma tekniska egenskaper som de traditionella förpackningsmaterialen”, konstaterar hon. ”Det är ingenting i den gröna polyetenens kemiska sammansättning som har förändrats. Det är samma etenmolekyl som bildar polyeten, men eftersom råvaran är förnyelsebar blir koldioxidavtrycket betydligt mindre. Detta har forskarna vid Chalmers hjälpt oss att beräkna”, berättar Susanne Thygesson.

Polyeten från sockerrör

Den kemiska processen bygger på att polymerisera eten, CH2=CH2, till polyeten, (-CH2-CH2-)n. Eten är alltså den gemensamma nämnaren mellan grön och fossil polyeten. Ur kemisk synvinkel är den färdiga polyetenprodukten identisk med traditionell polyeten och nya egenskaper som bionedbrytbarhet uppstår därför inte. Materialet går naturligtvis att återvinna på samma sätt som fossil polyeten. Det nya ligger i att eten produceras från sockerrör via mellansteget etanol (C2H5OH). Etanolen framställs från saft från sockerrör som tillsammans med jäst får jäsa i reaktorer. Färdig etanol tillverkas i en destillationsprocess.

Fabriken som tillverkar eten och polyeten från etanol finns i Brasilien och invigdes 2010. Den är för närvarande världens största anläggning i sitt slag, men produktionskapaciteten på 200 000 ton polyeten/år är i ett globalt sammanhang fortfarande mycket liten. För tillverkaren i Brasilien är Trioplast en intressant samarbetspartner med antal lämpliga applikationer. Ett annat svenskt förpackningsföretag som använder grön polyeten är TetraPak.

Andra råvaror i framtiden

Det behövs olika tillsatser i en polyetenfilm, exempelvis pigment, slipmedel, antistatmedel och tryckfärg. Det är därför för närvarande inte möjligt att tillverka en polyetenfilm som endast består av förnyelsebar råvara. ”Vår ambition är att erbjuda så stort innehåll av grön polyeten i produkten så långt det är tekniskt möjligt. En stor fördel är att vi kan utnyttja befintliga produktionsutrustningar och produktionsmetoder när vi konverterar grön polyeten till färdiga produkter”, säger Susanne Thygesson.

”En intressant sak i sammanhanget är att det går att undersöka om polyetenprodukten har sitt ursprung i fossil råvara som är miljoner år gammal, eller om den baserad på bioråvara som växte för några år sedan. Genom kol-14-metoden går det nämligen att avgöra varifrån kolatomerna i polyetenen kommer ifrån”, berättar hon. ”Med varje batch grön polyeten vi köper medföljer ett certifikat som deklarerar innehållet av förnyelsebar råvara”, konstaterar Susanne. ”I framtiden hoppas vi att polyeten även kan framställas från andra råvaror, kanske cellulosa från tallar eller stärkelse från halm och alger”, avslutar Susanne.

Leverantörskedjan viktig

För producenten i Brasilien av grön polyeten är målet att all etanol ska komma från maskinellt skördade odlingar av sockerrör. Denna skördemetod har många fördelar ur arbetsmiljö- och miljösynpunkt jämfört med manuell skörd. Vidare är det viktigt för Trioplast att säkerställa alla steg i leverantörskedjan – från Brasilien till Sverige – följer lagar och bestämmelser och de uppförandekoder som gäller för de inblandade företagen.

Kemi är en gränslös vetenskap med många möjligheter att åstadkomma produkter som ger välstånd och förenklar livet för många människor. Utvecklingen av grön polyeten är en del i ett spännande arbete som ger oss konsumenter möjligheter att göra miljöanpassade val i vår vardag. Det finns mycket som talar för att grön polyeten efterhand kommer att kompletteras med andra plaster som baseras på förnyelsebara råvaror och framställs via bioteknik. Exempelvis är en anläggning för tillverkning av grön polypropylen under uppbyggnad i Brasilien.

Artikeln publicerad i september 2011


[...] Bioplaster är plaster som har sitt ursprung i bi… Visa kommentar

Skrivet av Skruvkork av bioplast — Miljönytta – Bättre för miljön. Bättre för affärerna 2012-05-14.

Fakta om Trioplast

  • Trioplast utvecklar, tillverkar och säljer förpackningsmaterial, hygienfilmer och specialanpassade filmer. Bolaget grundades i Smålandsstenar 1965 och affärsidén var att tillverka emballage av det ”nya” materialet polyeten.
  • Moderbolaget heter Trioplast Industrier AB och koncernen är organiserad i affärsområdena Sträckfilm, Industrifilm, Tryckta förpackningar, Hygienfilm och Small Business Units.
  • Exempel på produkter är emballagesträckfilm, agriprodukter, krympfilm, virkesfilm, sopsäckar, tryckta industriförpackningar, präglad hygienfilm, industrifilm, bärkassar och påsar. Återvunnen polyeten är en viktig råvara för flera av produktgrupperna.
  • Trioplast omsätter cirka 4,2 miljarder SEK (2010) och har 1300 anställda.

Plaster

Plaster är formbara. De är fasta material vid rumstemperatur, men värmer man upp dem blir de flexibla och kan formas till produkter med olika utseende och egenskaper. Blir temperaturen tillräckligt hög smälter de.

Plastmaterialen består av små molekyler som bildas vid krackning av råolja. Ungefär fyra procent av råolja i världen används för tillverkning av plaster. De små molekylerna (monomerer) byggs ihop till långa kedjor (polymerer). Genom att förgrena polymerkedjorna och tillsätta olika kemiska ämnen kan man framställa plaster med en mängd olika egenskaper. Plasterna har många användningsområden och i Europa används närmare 40 procent av plasten i förpackningsindustrin.

En utmaning för plastindustrin är att åstadkomma plastmaterial från en annan råvara än råolja eller gas. Här finns det olika vägar att välja och det går exempelvis att bygga upp polymerer från mjölksyra. Mjölksyran kan exempelvis framställas genom bioteknologi från majsstärkelse.

En annan väg, som beskrivs i den här artikeln, är att utgå från etanol. Etanolen kan framställas från sockerrör och i nästa steg tar man fram monomeren eten som utgör byggstenen i polyeten.