Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

Ny viden om gammel plast

Rækken af plasttyper er lang. Derfor er det ikke helt simpelt at få graden af genanvendt plast til at stige. På Institut for Ingeniørvidenskab udsættes plast dagligt for tests, der vil gøre det nemmere for industrien at identificere plasten og producere genanvendte plastprodukter i rette kvalitet. Hør mere om forskningen i podcasten nedenfor.

03.10.2019 | Dorthe Lundh

En mand og en kvinde inspicerer granuleret plast i forskellige farver i en fabrikshal.

Mogens Hinge fra Aarhus Universitet på besøg hos genanvendelsesvirksomheden Aage Vestergaard Larsen (AVL) i Mariager. Sammen med AVL's chef for forretningsudvikling, Gitte Buk Larsen, ser han på nykværnet plastgranulat. Foto: Britta Fischer Mogensen

En mand og en kvinde inspicerer brugte plastrør på en plads uden for fabrikken.

...og her ser de to på brugte plastrør. Foto: Britta Fischer Mogensen

Forskere på Aarhus Universitet knokler med at skabe ny viden og bæredygtig teknologi, som kan hjælpe erhvervslivet og os alle til en grønnere fremtid. I podcast-serien Bæredygtig Viden vil du møde forskere, som tænker ud af boksen og samarbejder på kryds og tværs med hinanden og erhvervslivet om at finde løsninger på verdens store udfordringer.

Hvornår bliver polyester gulligt? Hvor mange gange kan plasten fra en kødbakke genanvendes, før den er nedbrudt? Hvordan skiller man glasset fra plasten i glasfiberforstærkede materialer?

Der går sjældent en dag, uden at lektor ved Ingeniørvidenskab på Aarhus Universitet, Mogens Hinge, er i kontakt med danske virksomheder, der på den ene eller anden måde forarbejder plast. Det kan være en fødevareproducent, der bruger plast til emballering, en bilproducent, eller en fabrik, der forarbejder udtjente plastprodukter, så de kan genanvendes.

”Vi samarbejder med rigtig mange forskellige virksomheder. Både om at udvikle nye materialer til specifikke formål, men også om at udvikle løsninger, der kan hjælpe udviklingen inden for genanvendelse af plast godt på vej”, fortæller lektor Mogens Hinge, som leder gruppen Plastics and Polymer Engineering ved Institut for Ingeniørvidenskab.

Bølgelængder karakteriserer plasten

For i takt med nationale plasthandleplaner og krav om, at en større andel af vores plastaffald bliver genanvendt , vokser behovet for en dybere indsigt i plast. Ikke mindst i erhvervslivet.

Ifølge Mogens Hinge er der særligt brug for forskning på to hovedområder, hvis mængden af genanvendt plast skal stige. Det ene område er identificering og sortering af den plast, der samles ind til genanvendelse, det andet er viden om plastens alder og tilstand.

”Plast fra eksempelvis gummihjul og drikkeflasker er kemisk set helt forskellige og de kan ikke blandes sammen i en ny produktion af drikkeflasker. Derfor er det helt centralt at sortere plasten for at opnå en tilstrækkelig renhed, så plastfraktionerne kan bibeholde deres kvaliteter, hvis de skal indgå i en cirkulær proces,” forklarer Mogens Hinge.

”Det er kompliceret at oprense plasten og identificere, hvilke additiver der allerede er tilsat for at opnå egenskaber som eksempelvis særlig fleksibilitet eller høj slagstyrke. Det ser jeg som en af de grundlæggende årsager til, at kun en lille del af den kasserede plast bliver genanvendt i dag,” lyder Hinges vurdering.

Hans forskningsgruppe arbejder derfor stålsat i forskningslaboratoriet for at finde løsninger, der gør det nemmere at karakterisere og oprense plast. Spektroskopi er en af forskningsmetoderne:

”Vi gennemlyser plasten med forskellige bølgelængder og noget af lyset bliver i plasten. Den spektroskopiske analyse fortæller os, hvilke bølgelængder materialet absorberer og hvilke bølger det slipper igennem. Ud fra det mønster kan vi karakterisere, ikke alene om plasttypen er Polystyren, Polyethylen eller Polypropylen - men også hvilken type stabilisator, der eventuelt er tilsat”, forklarer Mogens Hinge.

Med den viden bliver det muligt at forbedre sorteringsprocesserne.

Fremtvinger nedbrydning

For den del af industrien, der gerne vil bruge genanvendt plast i produktion af nye produkter, er det centralt at have specifik viden om, hvordan de forskellige plasttyper nedbrydes.

”Al teori siger, at et plastmateriale bliver ringere og ringere, for hver gang det genanvendes, men fordi genanvendelse af plast er et relativt nyt fokusområde, findes der plasttyper, hvor vi reelt ikke ved, hvor mange gange materialet kan genanvendes, før det bliver ubrugeligt rent strukturelt,” fortæller lektoren.

Derfor gennemfører hans gruppe en række kvalitetstests. Metoderne består af kombinationer af kemiske og fysiske analyser, som blandt andet bestemmer temperatureffekter og flydeegenskaber og dermed materialets styrke efter x antal gentagelser i en formgivningsproces.

”I laboratoriet efterligner vi industrielle processer, men vi kan måske nøjes med køre få gram materiale igennem processen og gentage den 15-20 gange, og på den måde undersøge nedbrydningen, uden at det indebærer flere tons materialer, som det ofte vil være tilfældet i en produktionsvirksomhed. Det giver værdifuld viden om, hvad vi kan bruge plasten til, under hvilke forhold og hvornår vi skal stoppe med at genanvende et plastmateriale, hvis det skal overholde kvalitetskravene,” forklarer Mogens Hinge.

Fri adgang til forskningen

I øjeblikket samarbejder genanvendelsesvirksomheden Aage Vestergaard Larsen A/S i Mariager med Mogens Hinge og hans team for netop at opnå konkret viden om, hvordan de kan udnytte genanvendt plast på en ny måde.

Du kan finde nogle af Hinges og andre forskeres resultater på Open Science Frameworks her: osf.io

”Vi spår 3D-print med genanvendt plast en stor fremtid, og vi vil gerne genanvende  plasttyperne polypropylen og polyethylen til at lave filament til at printe med,” fortæller virksomhedens chef for forretningsudvikling, Gitte Buk Larsen, om en af årsagerne til, at Aage Vestergaard Larsen samarbejder med Institut for Ingeniørvidenskab.

”De tests, der skal til for at kunne 3D-printe på en nemmere måde og med de materialer, der giver mest mening i et cirkulært aspekt, findes ikke i dag. Der har vi som virksomhed brug for, at nogen som Mogens Hinge og hans afdeling siger ”Selvfølgelig kan det lade sig gøre”, og at de kan tilvejebringe den nødvendige viden,” pointerer Gitte Buk Larsen.

Selv om det aktuelle samarbejde mellem genanvendelsesvirksomheden og Plastics and Polymer Engineering specifikt handler om 3D-filament, forventer Mogens Hinge, at projektet vil bidrage til en generel viden, som også kan komme andre virksomheder til gavn. Netop derfor lægger han hovedparten af sine forskningsresultater offentligt frem via platformen Open Science.

”Uanset om en virksomhed ønsker at genanvende husholdningsaffald, fiskenet eller folie, så er det viden om plasttype, nedbrydning og additiver, der er den underlæggende udfordring, og derfor vil det, vi finder frem til, have værdi for alle plastforarbejdnings- og genanvendelsesvirksomheder,” vurderer Mogens Hinge.


Kontakt

Lektor Mogens Hinge,

Institut for Ingeniørvidenskab - Plastics and Polymer Engineering
Aarhus Universitet

Mail: hinge@au.dk
Mobil:  +45 2277 0555

Offentligheden / Pressen