– Eftersom vi ger oss in i industriell produktion av plast kände vi att hållbarhetstanken måste finnas med från början. Vi ville hitta ett sätt att göra logistiken cirkulär, säger Addnorths vd Nils Åsheim. Foto: Addnorth.
Återvinningslogistik präglas ofta av långa logistikkedjor och många inblandade aktörer. Men med inspiration av e-handelns korta, direkta returkedjor har forskaren Kristina Liljestrand och hennes kollegor hittat en lovande sätt att återvinna mer plast från 3D-printing.
Ur Intelligent Logistik nummer 4 2018 – vill du läsa mer: prenumerera här!
Intresset för 3D-printing växer i Sverige och med det så ökar användandet av plastråvara, så kallat filament. När 3D-utskrifter görs uppkommer det dock spill i flera former. Det är uppstartsspill, misslyckade utskrifter och utskrifter man bara vill använda/visa under en kort tid eller som blivit uttjänta.
– 3D-printing ger upphov till en stadig ström med spill, omkring 25 procent av köpt filament slutar som spill. I dagsläget finns det inget bra retursystem för detta spill. Det är synd eftersom plasten är av hög kvalitet och går att använda till nytt filament med stor miljönytta, säger logistikforskaren Kristina Liljestrand på Chalmers Industriteknik.
I forskningsprojektet Cirkumat har hon och kollegan Ulrika Claeson Colpier tagit fram en metod för öka materialåtervinningen av filament. Projektet är utfört tillsammans med företaget Addnorth, Sveriges enda tillverkare av 3D-filament. Addnorth grundades 2016 och produktionen startade sommaren 2017 i en anläggning utanför Ulricehamn.
– Eftersom vi ger oss in i industriell produktion av plast kände vi att hållbarhetstanken måste finnas med från början. Vi ville hitta ett sätt att göra logistiken cirkulär, säger Addnorths vd Nils Åsheim.
3D-filament tillverkas främst av bioplasten PLA, som inte går att återvinna i det konventionella retursystemet. Dock går spillet att återanvända för att tillverka nytt filament. Foto: Addnorth.
Kort logistikkedja
I Cirkumat-projektet, som utförts inom Produktion2030, en gemensam satsning av Vinnova, Formas och Energimyndigheten, har forskarna tittat närmare på hur ett retursystem för filamentspill med en kort logistikkedja direkt från användaren skulle kunna se ut i praktiken. Tanken är att användarna ska kunna skicka tillbaka sitt spill med hjälp av en speditörs retursystem direkt till Addnorth, där det kan användas för att tillverka nytt filament.
– Traditionella retursystem karakteriseras av långa kedjor med många aktörer och ett stort behov av att konsolidera upp volymer. Här har vi istället vänt på logiken och designat en väldigt kort kedja som mer liknar ett retursystem för e-handel, där ett stort ansvar ligger på användaren, säger Kristina Liljestrand.
Kunderna positiva
För att få systemet användarvänligtskickade forskarna ut en enkät ut via två facebookgrupper och till alla Addnorths kunder, där de fick svara på hur de tyckte att systemet borde fungera.
– Lösningen måste vara smidig om systemet ska vinna mark och börja användas, säger Kristina Liljestrand.
De 150 enkätsvaren visade att kunderna överlag är postitiva till att returnera spillet. 63 procent uppgav att de gärna vill använda ett insamlingssystem, 33 procent svarade kanske och enbart 4 procent svarade nej. Nils Åsheim är lite förvånad över det positiva gensvaret.
– Vi misstänkte att användare som skolor och arkitekter skulle tycka att det var bra med ett retursystem, men vi hade inte förväntat oss att privatpersoner skulle vara så positiva som de var.
Förpackningen utmanar
Det finns dock utmaningar – varav en är förpackningen.
– Det inte är samma produkt som skickas tillbaka, till skillnad från returtransporter i vanlig e-handel, säger Kristina Liljestrand.
Filament säljs på rullar och förpackningarna som skickas till kund har bra fyllnadsgrad. Filamentspill kan vara stumpar eller misslyckade utskrifter med olika färg och form, ofta med låg densitet, cirka 100 kg/m3. Detta innebär att den fraktdragande vikten blir 2,8 gånger högre än vikten på spillet.
– För att få ekonomi i retursystemet måste användare samla på sig ganska stora mängder, cirka 5 kg spill, för att transportpriset per kilo inte ska överstiga inköpspriset för ny plastråvara.
En bra returförpackning i passande storlek skulle kunna vara en möjlig lösning på problemet. I projektet testades två alternativ: användning av kartonger från andra e-leveranser och att erbjuda kunderna en dragkedjeförsedd plastpåse för plastspillet. Även här förhördes kunderna om vad de föredrog.
– Det visade sig att 93 procent tyckte att plastkassen var bra som insamlingskärl.
Med en PP-kasse (måtten 25*44*50 cm) fick forskarna också till en transportkostnad som gör att det ekonomiskt går att motivera materialåtervinning av spillet.
Kunderna beredda att hjälpa till
Nästa utmaning som forskarkollegorna identifierat handlar om att plasten behöver vara sorterad för att kunna återvinnas på ett resurseffektivt sätt. Den vanligaste platsen som används för 3D-utskrifter är bioplasten PLA (polylaktid, också kallad polymjölksyra), dock uppgav 75 procent av de svarande i enkäten att de använder sig av flera olika sorters plaster.
En viktig detalj är att PLA är ett ganska nytt material på marknaden. Därför finns det ännu inget konventionellt system för att återvinna PLA-plast.
– Det vanligaste sättet att återvinna PLA idag är att bränna den, lägger man den i insamlingen för konventionell plast så kan det dessutom förstöra hela batchen av vanlig, fossil plast vid återvinningen eftersom sammansättningen är helt annorlunda, berättar Nils Åsheim.
– Det gör det extra viktigt att få till det här retursystemet.
Enkäten visade att 90 procent av de svarande är villiga att sortera plasten själva.
– Våra fördjupande intervjuer visade att användarna har god kännedom om olika plastsorter och accepterar att dessa måste sorteras vid källan, berättar Kristina Liljestrand.
– Det sägs ofta att företag och konsumenter är dåliga på att källsortera, så engagemanget och kunskapen i denna användargrupp känns verkligen uppfriskande.
– Korta logistikkedjor är ett väldigt intressant alternativ när det är dags att utforma framtidens retursystem, säger Kristina Liljestrand. Foto: Hilda Hultén.
Materialet inget problem
Den sista utmaningen handlade om kvaliteten på plasten. Här genomfördes dock materialtester som visade att filament av återvunnen plast hade god kvalitet. Forskarna frågade även kunderna om deras intresse av att köpa filament av återvunnen plast.
– 73 procent uppgav att de är intresserade av att köpa återvunna filament.
Studien visar att det går att hitta en balans mellan transportkostnader och användarnas villighet att samla in och skicka iväg spill, att spillet går att återvinna och att det finns en efterfrågan på den återvunna plasten. Sammantaget ser det mycket ljust ut, menar Kristina Liljestrand som blev positivt överraskad över konsumenternas vilja att bidra till plaståtervinningen.
– Användarna vill bidra till att deras spill tas tillvara på ett bra sätt och blir återvunnet, det är glädjande.
Möjlig lösning för andra produkter
Med de lovande resultaten i ryggen funderar Kristina Liljestrand och hennes kollegor redan på vilka andra produkter som kan återanvändas eller materialåtervinnas härnäst tack vare korta logistikkedjor mellan användare och producent.
– I dagens samhälle där cirkulär ekonomi och ansvar för produkter och material genom hela livscykeln klättrar högre och högre upp på företagens prioriteringslistor tror vi inte att det kommer att dröja länge innan fler producenter i hög utsträckning vill kunna ta tillbaka de produkter de sätter på marknaden när dessa uppfyllt sitt syfte, säger Kristina Lijestrand.
– Korta logistikkedjor är ett väldigt intressant alternativ när det är dags att utforma framtidens retursystem.
Av Hilda Hultén
Ur Intelligent Logistik nummer 4 2018 – vill du läsa mer: prenumerera här!
Plast – ett växande miljöproblem
Plast och mikroplast är ett växande miljöproblem och plast som hamnar i naturen utan att återvinnas förorenar haven. Icke-biologiskt nedbrytbar plast tar hundratals år för naturen att bryta ned.
Varje år spolas enligt Naturvårdsverket uppskattningsvis cirka 15 000 miljarder plastpartiklar ut i haven från svenska avlopp. Dessutom krävs 1,5 kg råolja för att producera 1 kg plast – så återvinning av plast ger stora miljövinster.
Men listan på utmaningar för att öka materialåtervinningen av plast är lång och många av dessa är kopplade till insamlingen och logistiksystemen. Plastavfall är ett ofta lågvärdigt material med låg densitet och som vanligtvis behöver transporteras långt för att kunna materialåtervinnas. Detta ställer krav på hög effektivitet och låga transportkostnader.