Genanvendelse af plast med enzymer

Tre projekter – En’Zync, ENCORE og ReMix – deler en fælles ambition om at revolutionere plastgenanvendelse ved hjælp af enzymer, der kan nedbryde de modstandsdygtige plasttyper til deres oprindelige molekylære byggesten.

De stærke plasttyper

Plast bruges i alt fra tøj og emballage til skumprodukter og flydele. Hver plasttype har særlige egenskaber, der gør den velegnet til bestemte formål, men fælles for dem alle er, at der er behov for cirkulære løsninger, der kan øge genanvendeligheden af materialerne.

De tre projekter En’Zync, ENCORE og ReMix fokuserer på plasttyperne polyurethan og nylon. Begge er kendetegnet ved at være slidstærke og holdbare, hvilket omvendt gør dem vanskelige at genanvende. Derfor ender materialerne ofte med at blive deponeret eller brændt – og værdifulde råmaterialer går tabt.

Naturens værktøj: specialdesignede enzymer

Fælles for de tre projekter er, at de søger løsninger i naturens egen evne til biologisk nedbrydning. Specialiserede enzymer fra bakterier og svampe har vist sig at kunne nedbryde plast til monomerer – de molekylære byggesten, som plasten oprindeligt er bygget af. Naturens egne værktøjer kan dermed medvirke til at bane vej for en cirkulær økonomi, hvor plastaffald bliver en ressource, og afhængigheden af fossile råvarer mindskes.

En fælles tilgang

Projekterne bygger på en fælles metodisk tilgang: at identificere egnede enzymer i naturen, udvikle og optimere dem til den enkelte plasttype og teste dem på reelt plastaffald. Projekterne samler eksperter fra Aarhus Universitet, DTU, Porto Universitet og Teknologisk Institut, der kombinerer viden inden for mikrobiologi, molekylærbiologi og materialekemi.

En'Zync: Genanvendelse af hærdeplast

I dag udgør hærdeplast 10–15 % af al plast. Denne plasttype er stærk og kemisk resistent, hvilket gør den ideel til produkter med lang holdbarhed som vindmøllevinger, flydele og bildele. Til gengæld er den særligt vanskelig at genanvende, fordi hærdeplast ikke kan smeltes om.

Hærdeplasttyper som polyuretan og epoxy har imidlertid en kemisk struktur, der minder om lignin (en vigtig komponent i alt træ) eller proteiner, hvilket åbner en unik mulighed for biologisk nedbrydning.

En'Zync arbejder i tre spor

• Identifikation af nye enzymer i naturen der kan nedbryde plast
• Udvikling af de identificerede enzymer mod mere effektiv plastnedbrydning.
• Optimering af plastoverfladen for bedre nedbrydning.

ENCORE: Genanvendelse af nylon

Nylonaffald fra industrielle anvendelser som tekstiler og fiskegarn er en voksende miljøudfordring. Hvert år produceres omkring 10 millioner tons nylon, hvilket genererer betydelige affaldsmængder. Samtidig stiger efterspørgslen på avancerede teknologier,

der kan genanvende materialer som nylon 6 og 6,6, der ellers er svære at nedbryde.ENCORE arbejder på en closed-loop-løsning, hvor nylonaffald omdannes til nye nylonprodukter.

ENCORE arbejder i tre spor

• Identifikation af bakterier, der producerer nylonnedbrydende enzymer
• Test af enzymernes effektivitet på reelt nylonaffald
• Optimering af overfladen for bedre nedbrydning

ReMix: Genanvendelse af blandede plasttyper

Ofte blandes forskellige plasttyper for at forbedre materialets egenskaber såsom i tekstil, sko, emballage eller avancerede plastprodukter. Blanding af materialer gør genanvendelse vanskelig, fordi materialerne er svære at skille ad. ReMix-projektets mål er at finde løsninger, der kan adskille de blandede materialer, så de igen kan bruges som byggesten i ny produktion.

REMIX: Phage Display: Nøglen til målrettet nedbrydning

ReMix anvender en avanceret teknik kaldet phage display til at finde peptider, der hjælper enzymer med at binde sig til specifikke plasttyper. Det gør det muligt at nedbryde én plasttype ad gangen i blandinger og isolere de rene monomerer, så de kan genbruges.

I samarbejde med DTU og Teknologisk Institut vil ReMix udvikle nye enzymer, der kan håndtere blandinger af materialer med selektiv genanvendelse af en materialetype ad gangen.

ReMix arbejder i tre spor

• Identifikation af polymer-bindende peptider
• Fremstilling af fusion proteiner, der kombinerer peptider og enzymer
• Anvendelse af fusion proteiner til skånsomt at nedbryde blandede materialer og isolere de rene monomerer

Partnerskabet

• Aarhus Universitet (centerleder/projektleder)
• DTU
• Porto Universitet
• Teknologisk Institut

FAKTA OM En’Zync

Titel

Center for Enzymatic Deconstruction of Thermoset Plastics for a Sustainable Society (En’Zync)

Projekttype

Forsknings- og udviklingsprojekt støttet af Novo Nordisk Fondens (NNF) Challenge Program

Projektsum

59.900.000 DKK

Projektperiode

2022-2027

Projektside

Læs mere på Aarhus Universitets projektside.  

FAKTA OM ENCORE

Titel

Enzymatic Nylon Conversion for Recycling (ENCORE)

Projekttype

Forsknings- og udviklingsprojekt støttet af Novo Nordisk Fondens (NNF) Distinguished Innovator Grant

Projektsum

6 millioner DKK

Projektperiode

2024-2027

FAKTA OM ReMix

Titel

Recycling mixed materials with enzymes (ReMix)

Projekttype

Forsknings- og udviklingsprojekt støttet af Novo Nordisk Fondens (NNF) Distinguished Innovator Grant

Projektsum

6.737.898 DKK

Projektperiode

2025-2028