Publicerad 2024-01-23

Mistra SafeChem lanserar verktygslåda för mer hållbar och säker kemi

Metoder för att omvandla trä skadat av barkborre till textilfiber och AI-verktyg för att förutsäga om ämnen är cancerogena. Forskningsprogrammet Mistra SafeChem har samlat resultat från fyra års forskning i en verktygslåda för att stärka hållbar och säker kemi – både inom forskarsfären och industrin.

I Mistra SafeChems konsortium ingår flera industripartners i det löpande forskningsarbetet och deltar både i projekten med forskare och kompetens samt tillhandahåller material och lokaler och möjliggör fallstudier där verktyg och metoder testas i olika konstellationer. Foto: IVL

En central del av Mistra SafeChems arbete består i att utveckla metoder och modeller för att möjliggöra en säker och miljömässigt hållbar produktion och användning av kemikalier. Programmet startade 2019 och den första fasen, samt en ansökan om en ytterligare programfas, har nyligen utvärderats av en expertpanel.

I Mistra SafeChems verktygslåda samlas alla lyckade resultat som forskas fram inom programmet. Exempelvis arbetar en doktorand i flera år med ett katalysprojekt och skriver ett antal vetenskapliga artiklar, där några av dem summeras till ett verktyg om nickelbaserad katalys, förklarar Hanna Holmquist, forskare vid IVL Svenska Miljöinstitutet och Mistra SafeChem.

Verktygslådan som nu har lanserats innehåller 37 olika metoder och processer som kan användas som underlag för fortsatt utveckling av kemikalier, material och produkter. Planen att samla forskningsresultaten i form av en verktygslåda har funnits från början och arbetet kommer att fortsätta utvecklas.

– Eftersom vi är ett forskningsprogram är de vetenskapliga artiklarna såklart den viktigaste kanalen för att förmedla resultaten. Genom att sammanhållet redovisa, visualisera och kommunicera dessa resultat i en verktygslåda är vår förhoppning att de blir mindre abstrakta samt mer tillgängliga och användbara även för personer som inte följer den vetenskapliga publiceringen, säger Hanna Holmquist, som ingår i Mistra SafeChems programledning.

Växer på bredden och på djupet

Verktygslådan är indelad i tre kategorier; säkerhet, process och hållbarhet. Enligt Hanna Holmquist är den i nuläget främst en viktig kunskapsbas för forskarsamhället. Framöver är tanken att verktygslådan ska växa både på bredden och djupet, dels genom fler verktyg och metoder, dels genom att dessa underbyggs med fler forskningsresultat och fallstudier.

– De flesta verktyg har idag referens till en artikel, men det kommer att komma fler exempel på användning och metodaspekter, fler verktyg och de kommer vara mer underbyggda. Verktygslådan kommer då att bli mer tillgänglig för praktiker inom kemiindustrin. En livscykelanalytiker ska kunna gå in och plocka en viss metod för användning i sitt arbete.

Några av de verktyg som lyfts fram är AI- och maskininlärningsbaserade verktyg som kan förutsäga ämnens egenskaper, till exempel om de är cancerogena eller kan påverka fertilitet. Eftersom ett stort antal ämnen har testas över tid kan forskarna med maskininlärningsmetoder se samband mellan molekylstruktur och om de har viss effekt, exempelvis om de är hormonstörande.

– Hittar vi ett sådant samband kan vi stoppa in en ny molekylstruktur som vi inte vet så mycket om, och så får AI göra en säkerhetsskattning – exempelvis att det här ämnet skulle kunna vara hormonstörande. Det här är alltså inte ett regulatoriskt verktyg, utan syftar till att flera steg innan exempelvis en ny kemikalie sätts på marknaden, kunna använda sig av det som ett beslutsunderlag inför fortsatt utveckling och tester, berättar Hanna Holmquist.

Andra exempel på verktygslådans innehåll i dagsläget är metoder för att screena om textilier innehåller farliga ämnen som i sin tur kan påverka återvinningsmöjligheten. Samt metoder för att omvandla trä skadat av granbarkborre och andra rester från skogsbruket till textilfibrer och kemikalier. Den innehåller också påverkansanalysmodeller för att inkludera toxicitetsaspekter i livscykelanalys.

Linjerar med EU:s kemikaliestrategi

Mistra SafeChem startade precis innan EU:s kemikaliestrategi lanserades. Forskningen ligger väl i linje med strategin och programmet är involverat i det europeiska arbetet. Joint Research Center (JRC) utvecklar bland annat ett ramverk kallat Safe and sustainable by design och har räckt ut handen för att ta del av verktyg som är relevanta. Likaså tar Mistra SafeChem del av andra forskargruppers verktyg i sitt arbete. Programmet har också diskussioner med svenska myndigheter angående policyfrågor.

Enligt Hanna Holmquist är det både utmanande och roligt att discipliner jobbar kors och tvärs. Forskare inom livscykelanalys och organkemi arbetar sida vid sida men har olika språk och kulturer.

– Programmet bidrar till kompetensbyggnad vilket är mycket viktigt. Det hör vi även från andra europeiska projekt kring exempelvis Safe and sustainable by design, där faror och riskbedömning gällande toxicitet behöver integreras med hållbarhetsbedömning och livscykelanalys för att metoder ska kunna integreras och resultaten ska kunna förstås i relation med varandra. Blocken behöver mötas och även om det är en mycket stor utmaning är det också en stor belöning för hela kemikalieområdet.

Ta del av verktygslådan och Mistra SafeChems arbete här.