Forskere har udviklet en metode til nemt og billigt at omdanne plastikaffald til et materiale, som kan indfange CO2 fra atmosfæren. Forskerne ser et stort potentiale i at benytte metoden til at gøre blandt andet plastikaffald i verdenshavene til en klimaløsning og dermed slå to fluer med ét smæk.
Verdens klima og miljø står over for to store udfordringer:
For det første udleder vi mennesker mere og mere CO2, og det medfører klimaforandringer, havvandsstigninger, oversvømmelser osv.
For det andet forurener vi verden, herunder især verdenshavene, med en hulens masse plastik, og det går ud over miljø, dyr og også os mennesker.
Det kan virke som en uoverskuelig opgave at løse begge disse problemer hver for sig og i særdeleshed samtidig, men faktisk har forskere udviklet en metode til at gøre netop det.
Metoden består i sin enkelthed af at omdanne plastikaffald til et materiale, der kan indfange CO2.
Måske lyder løsningen som fri fantasi, men metoden er allerede udviklet, og nu vil forskerne forsøge at kommercialisere den, så plastikaffald kan overgå fra at være et problem til at være en del af løsningen på klimakrisen.
”Med alt det plastikaffald, som findes i verden, spilder vi en ellers god ressource, fordi plastik ikke i særlig stor grad bliver genbrugt. Her peger vi på en løsning, hvor vi kan omdanne plastik til en løsning til at indfange CO2 fra atmosfæren,” forklarer en af forskerne bag studiet, ph.d. Margarita Poderyte fra Kemisk Institut ved Københavns Universitet.
Forskningen - ledet af Jiwoong Lees gruppe ved Københavns Universitet i samarbejde med Novo Nordisk Foundation CO₂ Research Center (CORC) og Aarhus Universitet, hvor Lee er hovedforsker – er for nylig blevet publiceret i Science Advances.
Fra plastikflaske til klimafanger
Forskningen omhandler den type plastik, der hedder PET-plast.
Denne form for plastik er en af de mest anvendte i verden og benyttes til blandt andet at lave sodavandsflasker.
Den løsning, som Margarita Poderyte har udviklet i samarbejde med sine kolleger, omhandler omdannelse af PET-plast til et materiale kaldet for BAETA.
Denne omdannelse skaber forskerne med kemikaliet ethylendiamin, som er kendt for at kunne binde CO2.
Normalt bruges det i flydende form i store CO₂-anlæg, men det kræver meget energi og er besværligt at genbruge. Her har forskerne i stedet “frosset” egenskaben ind i et fast materiale, der er langt mere stabilt og nemmere at håndtere.
Ethyldiamin er dog ikke særligt nemt at arbejde med, da det fordamper ved stuetemperatur og også er giftigt at røre ved. Det er til gengæld billigt at producere.
Når forskerne kombinerer PET-plastik med ethylendiamin under stuetemperaturer, bliver der dannet BAETA, og det begynder med det samme at optage CO2 i omgivelserne.
”BAETA er et solidt materiale, som også er stabilt, og som kan indfange CO₂. Wamtidig er det på mange måder mere effektivt end de teknologier, man kender i dag – blandt andet fordi det kan genbruges med meget mindre energiforbrug og virker både i almindelig rumtemperatur og i den varme luft fra fabriksskorstene,” forklarer Margarita Poderyte.
Et klimaredskab, der aldrig bliver mættet
BAETA fungerer på den måde, at det bliver ved med at suge CO2 til sig, indtil materialet er mættet af drivhusgassen.
Denne kemisk fastholdelse af CO2 er BAETA meget effektivt til.
Når materialet er mættet, kan det bundne CO2 igen blive frigivet ved at opvarme materialet.
Det vil sige, at man kan genanvende BAETA mange gange, så det kan blive ved med at tage CO2 ud af atmosfæren.
Den indfangede CO₂ kan man så enten gemme væk i undergrunden eller bruge som råstof til at lave nye produkter, for eksempel brændstoffer eller kemikalier. Kort sagt: enten kan vi lagre CO₂’en – eller vi kan udnytte den til noget nyttigt.
Når røgen fra fabrikker renses for CO₂
Indtil videre har forskerne vist, at PET-plastik kan omdannes til CO2-indfangende BAETA i laboratoriet.
Næste skridt bliver at opskalere hele systemet, så det kan gøres industrielt interessant.
For eksempel er BAETA i sin umiddelbare form et pulver, men det kan komprimeres til piller, der kan samles i systemer, som for eksempel kan benyttes til at indfange CO2 fra skorstene på industrielle anlæg.
Derved bliver røgen fra disse skorstene renset for CO2.
"BAETA forbliver effektivt i meget lang tid, og materialet er både fleksibelt og robust ved temperaturer fra stuetemperatur og op til omkring 150 °C," fortæller Margarita Poderyte. "Det gør det ideelt til industriel brug, hvor luften ofte er varm."
Forskerne har allerede vist, at BAETA kan genbruges mange gange uden at miste evnen til at opfange CO₂ gennem 150 på hinanden følgende cyklusser.
"Næste skridt er at undersøge, om det fungerer lige så godt, når det skaleres op fra små eksperimenter til storskalaanlæg."
Fra klimaproblem til klimaforretning
Margarita Poderyte fortæller, at en anden fordel ved at omdanne PET-plast til BAETA er, at metoden ikke stiller store krav til kvaliteten af den plastik, som benyttes i processen.
Plastikken kan både være af lav kvalitet, farvet og nedbrudt, uden at det gør det store.
Af den grund er metoden velegnet til at omdanne meget af det plastik, som findes i verdenshavene, til en del af den globale klimaløsning.
Forskerne håber derfor også på, at deres metode kan være med til at skabe bro mellem tiltag for at redde klimaet og tiltag for at gøre noget ved plastikproblematikken.
Hvis nogen samtidig kan tjene penge på det, kan det øge incitamentet for at gøre noget.
Forskerne er selv i færd med at opskalere deres produktion af BAETA fra kilovis til flere tons. Samtidig er de i færd med at snakke med investorer, der kan se potentialet. Hvis det lykkes, kan teknologien blive et reelt alternativ til de CO₂-fangstanlæg, vi har i dag – fordi det både kan gøres billigere og med mindre energiforbrug.
”Vi vil gerne gøre vores opfindelse til en forretning, der også er økonomisk bæredygtig. Det teknologiske aspekt er ikke den store udfordring, men det er nødvendigt med investeringer for at løfte muligheden for at omdanne plastik til en CO2-løsning ud af laboratoriet,” siger Margarita Poderyte.
