– Ofta när vi ska ersätta plast och polymerer med biobaserade alternativ anpassar vi den biobaserade råvaran till den process som redan finns i oljeindustrin, säger Per Olof Syrén, Associate Professor vid KTH.

Det biobaserade materialet blir då i sin uppbyggnad som ett slags replika av den fossila polymeren.

– Med mitt angreppssätt utgår jag istället från vilka önskvärda egenskaper biopolymeren ska ha, om den till exempel ska ha samma egenskaper som en särskild polymer. Sedan tar jag avstamp i naturen och de byggstenar som finns där när biopolymeren utvecklas. Den får en helt annan struktur men är i harmoni med naturen och fyller samma funktion som sin fossila föregångare.

Genom att göra på det här sättet blir önskvärda egenskaper som återvinningsbarhet och nedbrytbarhet en självklar del i materialets DNA.

Resulterat i flera förnybara material

Men kan man på det här viset göra konkurrenskraftiga alternativ till de plaster som återfinns i så många produkter? Svaret tycks vara ja. Polymer retrobiosyntes har potential att ersätta dagens fossilbaserade processer och produkter.

– I det projekt som finansierats av stiftelsen Gunnar Sundblads forskningsfond har vi hittat en möjlig biobaserad ersättare till kaprolakton, en plastkemikalie med många användningsområden. Det har ingen lyckats med tidigare så det känns riktigt kul, säger Per-Olof. Projektet har resulterat i en hel familj förnybara material, framställda av det som tidigare ansågs vara skogsavfall.

De nya biopolymererna har intressanta egenskaper – exempelvis skulle de kunna ersätta plastbarriären i livsmedelsförpackningar. Initiala tester utförda i samarbete med skogsbolaget Holmen uppvisar lovande egenskaper. Nu är några av materialen patenterade.

Internationella samarbeten 

Kompetensutvecklingspriset gav också möjlighet att etablera och bygga vidare på internationella samarbeten med akademi och industri i Tyskland och USA. De här länderna ligger långt fram i utvecklingen av liknande angreppssätt och kombinerar ofta bioteknik och materialvetenskap. Pandemin lade krokben för USA-resan men Per-Olof har byggt upp ett starkt samarbete med tyska Greifswalds universitet. Tillsammans med tyska forskare har han co-producerat flera vetenskapliga artiklar i prominenta tidskrifter.

Nu är projektet avslutat men forskningen är bara i sin linda. I nästa steg ska Per-Olof visa att han inte bara kan tillverka de här nya biobaserade materialen i labbet, utan också i större skala och på så vis öka forskningens relevans för industrin.

Utvecklar biopolymer som binder koldioxid

Något som också kan bjuda på en spännande utveckling framöver är att Per-Olof har tagit fram en bakterie som enkelt förklarat använder koldioxid för att bygga upp biopolymerer genom polymer retrobiosyntes.

– Här har vi inte bara en biopolymer som gör klimatnytta genom att ersätta fossila polymerer. Vi har också ett material som binder koldioxid i processen. Det kallar jag två flugor i en smäll, avslutar Per-Olof Syrén.

Läs mer om Per-Olof Syrén här.

Är du också intresserad av att söka Kompetensutvecklingspriset? Läs mer här!