Text: Mia Malmstedt Foto: Agneta Olsson, Chalmers Tekniska Högskola

Vi har svårt att klara oss utan plast. Samtidigt är plastavfallet idag ett av våra största miljöproblem, och hållbara alternativ efterfrågas. Nu vill forskare på Chalmers hitta helt nya sätt att framställa nedbrytbar plast.

Förpackningar behövs, inte minst inom Livsmedelsindustrin. De allra flesta förpackningar har traditionellt tillverkats av icke-nedbrytbar fossil plast. Idag gör medvetenheten om det ökade avfallsberget, och all plast i våra hav, att plast stegvis byts ut mot mer miljövänliga pappersalternativ – när det är möjligt.

Men att endast använda papper fungerar inte. En förpackning som ska klara att hålla vätskor, som juice- eller yoghurtpaket, kan till exempel inte bestå helt av papper. Då krävs att förpackningen ”fodras” med ett barriärmaterial av plast.

Jäst ska tillverka plast

Det går faktiskt att tillverka nedbrytbar och miljövänlig plast, berättar Thomas Andlid, som är docent i Livsmedelsvetenskap vid Chalmers institution för biologi och bioteknik.

–    Polymeren PHB produceras naturligt i vissa bakterier och är en utmärkt komponent. Plast av PHB sägs brytas ner och försvinna efter bara några månader i jord – lite beroende på jordens sammansättning förstås – och lämnar inga giftiga rester efter sig.

Problemet med PHB-tillverkning från bakterier är att den går för långsamt och blir för dyr. Nu vill ett forskarlag med Thomas Andlid i spetsen få jäst att tillverka den eftertraktade polymeren, och menar att det finns goda förutsättningar att lyckas:

–    Forskare har försökt få vanlig bagerijäst att göra detta, men det är svårt att uppnå mer än små mängder eftersom bagerijästen liksom gör motstånd. Vi använder istället en oljealstrande jäst. De har egenskaper som ligger mycket närmare det vi är ute efter, förklarar Thomas Andlid som i tidigare studier isolerat jäststammar från exotiska växter:

–    Från början var vi ute efter en jäst som kan tillverka olja och lagra upp den i stora oljedroppar, och det kan de här stammarna. Många vill göra olja med jäst, men en dag tänkte jag tvärtom: Vad händer om man istället stänger av oljeproduktionen? Åtminstone i idévärlden får man då en stam med perfekta förutsättningar för produktion av bionedbrytbar plast. Steget till PHB-tillverkning är därför inte så långt.

Omdirigerar genetiska vägar

Mycket förenklat går det till så här: När jästen ska göra olja skapar den först en särskild molekyl – Acetyl-Coenzym A – som krävs för oljeproduktion. Samma molekyl behövs också för att producera PHB. Så långt stämmer det alltså överens; det visar att den oljeproducerande jästen kan lämpa sig för PHB-produktion. Nu gäller det för forskarna att stänga av produktionssteget som leder mot olja, och istället styra in på en genetiskt modifierad väg mot PHB. Thomas Andlid jämför det med att trampa upp en ny stig, som leder till havet istället för till pölen i skogsdungen strax bredvid.

–    Vi vet redan att vår jäst producerar stor mängd olja, det bevisar att den producerar mycket av rätt molekyl. Nu ska vi alltså omdirigera processen så att det istället produceras plast. Om vi lyckas tror vi att jästen också kan tillverka stora mängder av den nya plasten. Vi är något på spåren, och vi tror att detta går att få ekonomiskt hållbart, säger han.

–    Men för att få ekonomi i produktionen måste också billiga restprodukter kunna omvandlas till PHB. Vi har därför valt oljealstrande jäst med egenskaper lämpliga för att växa på restprodukter från skog och jordbruk. Det är en förutsättning för bio-baserad produktion av nedbrytbar plast.

Stort engagemang i projektet

Att området har potential styrks av de stora anslag som forskarna beviljades i början av året. Ett antal industripartners deltar – däribland Stora Enso – och projektet delas mellan Chalmers och Lunds universitet. På Chalmers är forskare på både Livsmedelsvetenskap och Systembiologi involverade.

–    Vi vill komma en bit på väg, skapa produktionsstammar och studera PHB-produktionen på labb, och sedan får andra ta vid och arbeta med själva plasten. Kanske kan den användas som del i kompositer, eller på så sätt förmås att bli tillräckligt hållbar för att användas i till exempel bilar, säger Thomas Andlid, och tillägger:

–    Många branscher trycker idag på för att få fram bättre och mer miljövänliga alternativ. Det finns helt klart en efterfrågan.

Artikeln är publicerad 13.9.2019 i webbplatsen av Chalmers Tekniska Högskola https://www.chalmers.se/sv/institutioner/bio/nyheter/Sidor/Miljovanlig-plast-med-hjalp-av-jast.aspx . Artikeln är publicerad i ABC Plastics News med tillstånd av skrivarna.