Lär bakterier återvinna gummi i bildäck

Mikroberna Thiobacillus ferrooxidans och Pyrococcus furiosus är små tuffingar, som äter mineraler istället för organiskt material. Nu testas deras aptit på svavel i ett laboratorium vid avdelningen för bioteknik, Lunds universitet. Går testerna bra kan problemet med svavel i gammalt vulkaniserat gummi lösas. Idag gör det gummi-återvinningen till en svår, dyrbar och inte särskilt miljövänlig historia. Svavlet tillsätts vid vulkaniseringen för att få starka och elastiska bil-däck och ge dem hög draghållfasthet. Väl inne i gummit sitter svavlet fast, i tvärbindningar mellan gummits långa molekylkedjor, och är mycket svårt att få loss. - Gammal plast och gammalt glas går ju utmärkt att smälta om. Men vulkaniserat gummi reagerar annorlunda. Vid uppvärmning händer först ingenting, sen ingenting och sedan förstörs det. Gummit pyrolyseras och blir bara aska, säger biotekniker Katarina Bredberg, som sköter och studerar de två mikrobstammarna. Målet för henne är att få fram just de mikroorganismer som bäst lyckas lösa upp svavelbindningarna och få ett gummimaterial som går att vulkanisera om till nya gummiprodukter. - Man kan behandla gummit med ultraljud eller kemikalier. Men fördelen med mikroorganismer är att de är så specialiserade. De skadar inte omkringliggande strukturer, de är inte giftiga, de drar ingen energi. Men de är levande organismer, som kräver skötsel, förklarar hon. Just nu är det alltså Thiobacillus-och Pyrococcusstammarna som hon låter gå loss på ett finmalt pulver av gamla däck. Pulvret blandas till en suspension i vatten och med spårämnen, till exempel kväve och ammoniumsulfat. Mikroberna ympas i lösningen och får växa där några dagar. Båda stammarna gillar svavlet. Men de kräver mycket olika villkor för att växa och trivas i gummilösningen. Thiobacillus gillar en behaglig värme på 20-30°C, behöver syre och vill helst ha det riktigt surt omkring sig, pH mellan 2 och 2,5. Den oxiderar svavlet till sulfat. Tillnamnet ferrooxidans betyder att den är duktig på att oxidera järn också, vilket den gör i de gamla gruvavfallshögar som är en av dess naturliga tillhåll. Pyrococcus furiosus, "den rasande eldkulan", trivs bäst i 100-gradig hetta. Under 70°C slutar den att växa. Den klarar sig helt utan syre och reducerar svavlet till vätesulfid. Denna minimala eldkula finns i heta svavelkällor, på havsbotten runt de heta havsskorstenarna och runt svavelhaltiga vulkaner. Vätesulfid luktar illa, som ruttna ägg. Men Katarina Bredberg försäkrar att hennes arbete är luktfritt; mikroorganismerna växer i täta flaskor. Thiobacillus får sitt syre via omrörning i ett skakbord. I Pyrococcusflaskan har luften ersatts med kvävgas. Mikrobernas arbete görs på ytan av gummipartiklarna. Där bryter de upp svavelbindningarna och åstadkommer ett mikrometertjockt skal av ovulkaniserat gummi. - Ju mer sulfat eller vätesulfid , desto djupare har avsvavlingen gått, säger Katarina Bredberg. Samtidigt behöver kanske inte alla svavelatomer brytas upp för att gummit ska gå att återsmälta, menar hon. - Det är möjligt att man bara behöver få bort de atomer som går från svavel till svavel, så att kolkedjorna blir lösa. Huvudsaken är att kolkedjorna lossnar från varandra. Om en liten svavelatom finns kvar kan den till och med underlätta den kommande vulkaniseringen, säger hon. Hon skickar det behandlade gummit till docent Bengt Stenberg, KTH, institutionen för polymerteknik. Där blandas det med ny gummimassa och vulkaniseras till nytt däckmaterial. Det blir små utstansade hundbensliknande bitar, som utsätts för hållfasthetsprov och svällförsök för att se om materialet duger till bildäck. Idag samlas nära 90 procent av alla uttjänta däck in i Sverige, 55 000 ton om året. Nära hälften blir bränsle i cementugnar och värmeverk. En sjättedel går till export i helt eller fragmenterat tillstånd. Resten av däcken regummeras, återanvänds hela eller som fyllning i bland annat vägbankar. Ett par procent hamnar fortfarande på tipp. Marknaden för återvulkaniserings-bart gummi skulle alltså vara stor. Men Katarina Bredberg vågar inte dra alltför stora växlar på sina resultat än. - Det första stora steget är taget: Vi ser att bakterierna fungerar. Men sen är det en annan sak att optimera detta i en storskalig process. Det dröjer nog åtskilliga år innan vi har rätt metod framme. Svavlet som blir över ska naturligtvis tas om hand, säger hon. - Det finns många andra mikroorganismer som kan reducera sulfaten till elementärt svavel igen. För det är klart att vi ska ta fram en process som inte ger några nya utsläpp, säger Katarina Bredberg.