Når det produseres biogass av matavfall, blir det igjen en næringsrik suppe av søppel som kan brukes som biogjødsel. 

Problemet er at gjødselen inneholder plastbiter fra emballasjen avfallet ble levert i.

– Det meste av plasten sorteres vekk når avfallet kommer inn i biogassfabrikken, men en del blir likevel med over i biogasstankene. Vi ville se om vi klarte å fjerne mer av plasten fra gjødselen, slik at den ikke havner på jordene og brytes ned til mikroplast der.

Det sier forsker Ketil Stoknes ved NMBU og i avfallsselskapet Lindum.

De siste årene har Stoknes også ledet et forskningsprosjekt for Reklima. Selskapet driver med forskning og utvikling innen sirkulær matproduksjon. Prosjektet har langt på vei fjernet plasten i biogjødselen.

– Analyser viser at vi har fått bort godt over 95 prosent av den synlige plasten, sier han.

Ny bruk av kjent teknologi

Metodene som er brukt, kan knapt kalles revolusjonerende, men baserer seg på ny bruk av kjent teknologi.

– Du kan se for deg en stor juspresse som skviser massen gjennom en sil, der vi justerer åpningene i silen for å bestemme hvor store biter som skal slippe igjennom, sier Arne Olav Steinsholt.

Steinsholt er gründer og daglig leder av produktutviklingsselskapet Biosystem. Ifølge Stoknes har han vært bindeleddet mellom laboratoriet og «den virkelige verden».

– Vi har lagt stor vekt på å få testingen ut av laboratoriene, for her ute har vi ikke samme kontroll som der inne. Vi trenger metoder vi vet virker i det daglige, som er praktisk anvendbare og som kan brukes i stor skala, sier Steinsholt.

Vanskelig å skille plast og naturfiber

Etter en omgang i juspressa kom 97 prosent av søppelsuppa ut som så godt som plastfri biogjødsel. Resten var en fastere masse av hovedsakelig organiske fibre og plast.

– Å få plasten bort fra denne faste fraksjonen var en aldri så liten nøtt, sier forsker Stoknes.

Plastfibrene og de organiske fibrene var nemlig så like både i størrelse, vekt, massetetthet og «generell oppførsel» at det var vanskelig å skille dem fra hverandre.

Vanlig sikting fungerte naturlig nok dårlig. Heller ikke en kjent metode fra sagbruk – sykloner der sagmugg fyker ut av én åpning og grovere flis ut en annen – hadde noe for seg.

– Vi prøvde også fluidisert separasjon. Der blåses luft opp gjennom massen slik at det minst bevegelige blir liggende igjen på bunnen. Det fungerte heller ikke tilfredsstillende, sier Stoknes.

En metode som baserer seg på at ulike materialer reflekterer lys ulikt, var både en suksess og en fiasko. Den identifiserte plastbitene uten problemer. Men å få til en anordning som effektivt kunne fjerne dem, ble for dyrt.

Modifiserte tysk teknologi 

Løsningen ble en kombinasjon av tysk teknologi og Steinsholts ingeniørferdigheter.

– Laboratoriene til Sintef fant ut at en spesiell form for tørking og fysisk håndtering brøt ned de organiske fibrene, men ikke plastfibrene. Da kunne massen siktes etterpå, forklarer Stoknes.

Med utgangspunkt i en spesiell sikt innkjøpt i Tyskland, bygde Steinsholt en innretning som både tørket massen, malte opp de organiske fibrene og separerte plast og naturfiber.

– Maskinen bruker biologiske metoder og minimalt med energi. Vi lar rett og slett materialet gå varmt av seg selv. Ved å tilføre luft setter vi i gang en biologisk komposteringsprosess som på ganske kort tid tar oss opp i 70 graders varme. Det gir en effektiv tørkeprosess. Da blir den organiske massen sprø og kan kvernes forsiktig opp uten at plasten også går i oppløsning, sier Steinsholt.

Bakterier biter fra seg 

Det som driver komposteringen, er såkalte aerobe bakterier. De finnes naturlig i det organiske avfallet og skaper varme ved å forbrenne luft. Når de er aktive, går de løs på de organiske forbindelsene i fibrene slik at de brytes lettere ned.

Ved Den Magiske Fabrikken produseres det årlig 150.000 tonn biogjødsel som rest fra biogassproduksjon. Etter at biogjødselen er silt fra, er det igjen rundt 4.500 tonn fast masse som også må renses for plast.

– Det kreves enorme mengder energi å tørke en slik masse med konvensjonelle metoder. Det innebærer gjerne bruk av naturgass eller termisk energi, sier han. Termisk energi, det vil si energi fra varme.

– Ved å overlate jobben til bakteriene som allerede er i massen, er det ikke nødvendig å tilføre mer energi enn det som trengs for å drive kverna. Dette er bærekraftig og sirkulærøkonomi i praksis, sier Stoknes.

Gir god vekst 

Ut av den tysk-norske innretningen kom et pulver med 98 prosent mindre synlig plast enn i massen som ble matet inn.

Pulveret inneholder mye næring og har jevn kvalitet. Ifølge Stoknes kan det være en god komponent i erstatning for veksttorv for veksthusplanter. Han forteller at forskere ved NIBIO har gjort forsøk der de har erstattet tradisjonelle vekstmedier med opp mot 50 prosent av vekstpulveret med gode resultater.

I veksthuset hos Reklima er det utviklet et vekstsystem som er 100 prosent basert på biorester.

– Her står tomatplantene i vekstpulveret vårt og får den flytende delen av biogjødselen gjennom dryppvanning, sier Stoknes. Han fastslår at tomatene stortrives.

Han forteller at Norgesgruppens bærekraftfond har gitt midler til å oppskalere forsøkene med det avfallsbaserte vekstsystemet til kommersiell skala.

Klimavennlig alternativ til torv

 Bruk av torv er svært lite klimavennlig. Det står for store utslipp av klimagasser.

– Ifølge Miljødirektoratet kan torv trygt fases ut fra privatmarkedet ganske kjapt, men proffmarkedet må utsette til det foreligger gode alternativer. Vi har et rent produkt som er hundre prosent avfallsbasert. Det produseres uten klimautslipp og har større næringsinnhold enn alternativene. Hvis vi kan oppskalere dette, tror jeg det finnes et marked, sier Stoknes.

Etter å ha fjernet over 95 prosent av den synlige plasten fra både den flytende biogjødselen og vekstpulveret, satt forskerne fortsatt igjen med en plastholdig rest.

Den behandlet de med pyrolyse. Det er en spesiell forbrenningsprosess som gir høy temperatur uten særlig tilgang på luft. Pyrolysen omdannet plasten til gass. Det eneste som var igjen, var rent biokull. Det kan brukes til jordforbedringsmiddel i landbruket.

God kombinasjon av kompetanser

– Jeg tror vi kan karakterisere prosjektet som vellykka. Vi sitter igjen med null avfall, og alle ressurser som kan gå tilbake til matproduksjon, gjør det, sier Stoknes. 

Han tror organiseringen av prosjektet har vært viktig for sluttresultatet:

– Her har vi hatt med både high-tech-forskere, praktikere og bønder med skitt under neglene. Da blir det ikke bare skrivebordsøvelser, men også testing under realistiske forhold. Hvordan kan man ellers vite at noe fungerer i praksis?

Han er ellers tydelig på at plast er et samfunnsproblem som må bekjempes på mange fronter samtidig:

– Vi må både fjerne plast som har kommet inn i næringskjeden og sørge for at mindre plast kommer inn der i utgangspunktet.

Artikkelen er produsert og finansiert av De regionale forskningsfondene

Forskningsfondene er én av over 80 eiere av forskning.no.
Deres kommunikasjonsansatte leverer innhold til forskning.no. Vi merker dette innholdet for å tydelig skille formidling fra uavhengig redaksjonelt stoff.

Her kan du lese mer om ordningen.

Les også disse sakene fra De regionale forskningsfondene:

• 

  Med en ny app kan du forebygge migreneanfall uten medisin

• 

  Fungerer georadar i all slags vær?

• 

  Dette kan gjøre utbygging av vindkraft raskere

• 

  Forskarar fann både tungmetall og hormonforstyrrande stoff frå dumpa bildekk

• 

  Ny pæreforsking: Celina + Fritjof = sant

• 

  HIV-pasienter føler seg godt ivaretatt med digital oppfølging av legen

Les flere saker laget av De regionale forskningsfondene her.

forskning.no vil gjerne høre fra deg!
Har du en tilbakemelding, spørsmål, ros eller kritikk? TA KONTAKT HER