Vil løse plastproblemet med nanoteknologi

Nofima-forsker Jawad Sarfraz jobber med å utvikle mer bærekraftig matemballasje. Et mål er å utvikle et system som skiller matgradert plast fra andre typer plast, og dermed øke andelen plast som kan resirkuleres. Her kan etikettene spille en viktig rolle, og printeren til høyre på bildet brukes i forsøkene. Foto/CC: Jon-Are Berg Jacobsen/Nofima

Norges Forskningsråd har utnevnt Sarfraz som «Fremragende ung forsker» og tildelt hans prosjekt NanoFunPack, hele 7,7 millioner kroner i prosjektstøtte. Midlene tildeles ambisiøse prosjekter med fokusert forskningsinnsats på høyt internasjonalt nivå.

To sider av samme sak

NanoFunPack eller Nano Functional Packaging, har to hovedmål:

1: Øke resirkuleringen av plast som brukes i matemballasje.

2: Redusere matsvinn.

– Målet med prosjektet er å bruke blant annet nanoteknologi for finne smarte løsninger slik at plast som brukes i matemballasje enklere kan gjenvinnes. Samt at vi ønsker å utvikle enda smartere emballasje til maten vår, slik at maten får lengre levetid og at vi dermed kaster mindre, sier Sarfraz.
   Ifølge FN kastes omlag 1,3 milliarder tonn produsert mat, eller 1/3 av all mat på verdensbasis. Store mengder plast havner i naturen og ødelegger miljøet.
   Flere komplekse operasjoner må utvikles og tilpasses hverandre for at forskningen til Sarfraz skal nå målet. Redusert matsvinn og en høyere andel plastgjenvinning, henger nemlig sammen.
   – Paradokset er at plast er en del av løsningen. Emballasje av plast gir bedre kvalitet på maten samt at det gir maten lengre levetid. Men vi kan ikke bruke plastemballasje på bekostning av miljøet og derfor trenger vi smarte løsninger og systemer for å enklere gjenvinne plasten som finnes i matemballasjen, sier Sarfraz.

Grønne løsninger
Det er mange applikasjoner slik teknologi kan brukes i, det kan utvikles en rekke absorbere og emittere som henholdsvis kan trekke til seg væske og gasser, eller slippe ut det man ønsker på gitte tidspunkter mens produktet ligger i emballasjen.
   – I NanoFunPack har vi blant annet som mål å ytterligere øke funksjonaliteten til emittere ved å innføre bedre CO2-styring og antimikrobielle egenskaper.
   – Det er også store forventninger til utvikling av grønne emballasjeløsninger. Forbrukerne oppfatter det som mer miljøvennlig når plasten byttes ut mot kartong og papp, men dette er løsninger som ennå er lite utviklet, og de gir produktene kortere levetid enn i plast. Da vil aktive pakninger kunne bidra til lengre produktlevetid og et grønt skifte, forteller Sarfraz.

Mer enhetlige materialer
Plast, med sine mange nyttige funksjoner, er overalt i den moderne verden. Det er et materiale som gjør hverdagen til mennesker over hele kloden bedre.
   Problemet er at kun en liten andel av all produsert plast blir resirkulert. I EU regner man med at om lag13 prosent av plasten blir resirkulert, mens i Norge ligger andelen på om lag 25 prosent. Mye rom for forbedring, kan man si.
   – Vi ønsker å benytte våre løsninger med aktiv emballasje sammen med lett resikulerbare monomaterialer og biobaserte materialer. Da kan vi delvis kompensere for matens levetid, siden disse materialene har dårligere egenskaper sammenlignet med komplekse plastmaterialer, som på sin side er vanskeligere å resirkulere.
   Også i fasen hvor materialene sorteres, vil Sarfraz og kollegene finne nye og bedre løsninger.
   – Vi ser et behov for å lage bedre sorteringsløsninger i gjenvinningsfasen. I dag går mye plast utenom resirkulering fordi den ikke fanges opp av sensorene på avfallsanlegget. Det brukes NIR (Near Infrared spectroscopy) teknologi på samlebånd som skiller ulike plasttyper, og denne teknologien klarer ikke å skille mat-gradert plast fra annen plast, som i utgangspunktet ligner. Siden mat-gradert plast er underlagt en rekke myndighetskrav koblet til mattrygghet er den spesiallaget og kostbar, og dermed enda viktigere å resirkulere i et bærekraftperspektiv.

Markører kan gi bedre sorteringskvalitet
Sensorer på et gjenvinningsanlegg sliter i dag med å skille plast basert på hva det er brukt til. Dette er en flaskehals på vei til målet, som er en sunn sirkulærøkonomi for matgradert plast.
   – Vi vil utvikle en ny type markører i matgradert plast, som kan fanges opp av sensorene i sorteringsfasen. Dette er sensorer som er ment å implementeres i eksisterende teknologi, altså som en plug-in til sensorsystemer i et resirkuleringsanlegg.
   – Vi ønsker å utvikle et robust system som kan skille matgradert plast fra andre typer plast, og slik øke andelen plast som kan resirkuleres. Da vil vi kunne lage en stabil sirkulærøkonomi for matgradert plast som vil gi mindre miljøproblemer og bedre økonomi i bransjen fremover, sier forskertalentet Sarfraz.