プラスチック廃棄物は非常に問題になっており、洪水を引き起こす世界の一部の地域では。プラスチックポリマーは分解しにくいため、プラスチック汚染により川全体が詰まる可能性があります。海にたどり着くと巨大になる浮遊ゴミパッチ。

プラスチック汚染という世界的な問題に取り組むために、研究者らは、わずか1週間日光や空気にさらされただけで分解する分解性プラスチックを開発した。これは、日常的に使用されているプラスチックと比べて、数十年、場合によっては数世紀をかけて大幅に改善されたものだ。分解するアイテム。

の論文が出版されましたJournal of the American Chemical Society (JACS) で研究者らは、太陽光でコハク酸に分解する新しい環境分解性プラスチックについて詳しく説明しました。コハク酸は、環境中にマイクロプラスチックの破片を残さない天然に存在する無毒の小分子です。

科学者らは核磁気共鳴（NMR）と質量分析による化学的特性評価を利用して、石油ベースのポリマーであるプラスチックに関する研究結果を明らかにした。

バイオベース？リサイクル可能ですか？生分解性?持続可能なプラスチックへのガイド

持続可能性がすべての人の重要な課題となっており、技術が急速に進歩しているため、プラスチックの世界は変化しています。最新のプラスチック材料と、時には紛らわしい用語について知っておくべきことは次のとおりです。

プラスチック廃棄物は世界的な懸念となっています。そのうち約4億トンが毎年世界中で生産されています、その間これまでに生産されたすべてのプラスチック廃棄物の 79 パーセントは、最終的に埋め立て地または自然環境のゴミとして捨てられています。

しかし、より持続可能な新しいプラスチックはどうでしょうか。プラスチック廃棄物問題への取り組みに役立つでしょうか?バイオベース、生分解性、またはリサイクル可能なプラスチックという用語は実際には何を意味するのでしょうか?また、それらは野心的な持続可能性目標を達成し、プラスチック生産における原油の必要性を削減するのにどのように役立つのでしょうか?

持続可能なプラスチックに関連する最も一般的な用語をいくつか取り上げ、それぞれの背後にある事実を明らかにします。

バイオプラスチック – バイオベースまたは生分解性、あるいはその両方のプラスチック

バイオプラスチックは、バイオベース、生分解性、または両方の基準を満たすプラスチックを指すために使用される用語です。

化石ベースの原料から作られた従来のプラスチックとは対照的に、バイオベースのプラスチックは、完全または部分的に再生可能な原料から作られていますバイオマス由来。プラスチック生産用のこれらの再生可能原料を製造するために一般的に使用される原材料には、トウモロコシの茎、サトウキビの茎、セルロースが含まれ、また、再生可能資源からのさまざまな油脂も増加しています。「バイオプラスチック」と「バイオベースプラスチック」という用語は、素人によってしばしば同じ意味で使用されますが、実際には同じ意味ではありません。

生分解性プラスチック革新的な分子構造を持つプラスチックであり、特定の環境条件下で寿命の終わりにバクテリアによって分解される可能性があります。すべてのバイオベースのプラスチックが生分解性であるわけではありませんが、化石燃料から作られた一部のプラスチックは実際に生分解性です。

バイオベース – バイオマスから生成された成分を含むプラスチック

バイオベースのプラスチックは、化石ベースの原材料ではなく、バイオマスから製造された材料から部分的または完全に作られています。生分解性のものもありますが、そうでないものもあります。

2018年には世界中で261万トンのバイオベースプラスチックが生産され、バイオプラスチック・バイオ複合材料研究所 (IfBB) によると。しかし、それはまだ世界のプラスチック市場の1％未満にすぎません。プラスチックの需要が成長し続けるにつれて、より持続可能なプラスチックソリューションへの需要も高まっています。従来の化石ベースのプラスチックは、バイオベースの同等物であるドロップインプラスチックに置き換えることができます。これにより、製品の他の特性 (耐久性やリサイクル可能性など) を維持しながら、最終製品の二酸化炭素排出量を削減することができます。

ポリヒドロキシアルカノエート (PHA) は、一般的な種類の生分解性バイオベースプラスチックであり、現在、包装材やボトルなどの製造に使用されています。それは特定の細菌に砂糖や脂肪を与えて工業的に発酵させることによって生成されるなどの原料からビート、サトウキビ、コーンまたは植物油。しかし、望ましくない副産物、製糖後に残る廃食用油や糖蜜など、代替原料として使用でき、食用作物を他の用途に解放できます。

プラスチックの需要が成長し続けるにつれて、より広範囲のバイオベースプラスチックが市場に参入しており、その代替品としてますます使用される必要があります。

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ドロップインプラスチックなどの一部のバイオベースプラスチックは、従来のプラスチックと同一の化学構造および特性を持っています。これらのプラスチックは生分解性ではないため、耐久性が求められる用途によく使用されます。

植物に含まれる有機化合物エチレングリコールから部分的に作られるバイオベースPETは、以下のような多くの製品に使用されています。ボトル、車内、電子機器。より持続可能なプラスチックに対する顧客の需要が高まるにつれ、このプラスチックの市場は、2018 年から 2024 年までに毎年 10.8% 成長すると予想されています。.

バイオベースのポリプロピレン (PP) も、椅子、容器、カーペットなどの製品の製造に使用できるドロップインプラスチックです。2018 年末に、バイオベースPPの商業規模生産が初めて行われ、使用済み食用油などの廃油や残留油から生成します。

生分解性 – 特定の条件下で分解するプラスチック

プラスチックが生分解性である場合、それは特定の環境条件下で特定の細菌や微生物と接触すると分解を受け、好気性または嫌気性条件に応じて水、バイオマス、二酸化炭素またはメタンに変わる可能性があることを意味します。生分解は、生物由来の成分を示すものではありません。代わりに、それはプラスチックの分子構造に関連付けられています。生分解性プラスチックのほとんどは生物由来ですが、一部の生分解性プラスチックは化石油ベースの原料から作られています.

生分解性という用語は曖昧です。タイムスケールを指定するまたは分解のための環境。ほとんどのプラスチックは、非生分解性のものであっても、十分な時間（たとえば数百年）を与えられれば分解します。それらは人間の目には見えないほど小さな破片に分解されますが、マイクロプラスチックとして私たちの周囲の環境に存在し続けます。対照的に、ほとんどの生分解性プラスチックは、十分な時間を与えれば、CO2、水、バイオマスに生分解されます。特定の環境条件下で。アドバイスされるのは、詳細な情報プラスチックが生分解するまでにどのくらいの時間がかかるか、生分解のレベルと必要な条件を提供して、プラスチックの環境認証をより適切に評価する必要があります。生分解性プラスチックの一種である堆肥化可能なプラスチックは、ラベルに値するために定義された基準を満たさなければならないため、評価が容易です。

堆肥化可能 – 生分解性プラスチックの一種

堆肥化可能なプラスチックは、生分解性プラスチックのサブセットです。堆肥化条件下では、微生物によって CO2、水、バイオマスに分解されます。

プラスチックが堆肥化可能であると認定されるには、特定の基準を満たさなければなりません。ヨーロッパでは、それは次のことを意味します。12週間の期間で、プラスチックの90%が2mm未満の破片に分解する必要がある管理された条件下でのサイズ。土壌に害を及ぼさないように、重金属の含有量が低レベルでなければなりません。

堆肥化可能なプラスチック高温多湿の条件が適用される産業施設に送る必要がある劣化を確実にするため。たとえば、PBAT は化石原料ベースのポリマーで、有機廃棄物袋、使い捨てカップ、包装フィルムの製造に使用され、堆肥化プラントで生分解性です。

家庭用堆肥の山などの開放環境で分解するプラスチックは、通常、製造が困難です。たとえば、PHA はこの要件に適合しますが、広く使用されていません。生産コストが高く、プロセスが遅く、スケールアップが難しい。しかし、化学者はこれを改善するために取り組んできました。新しい化学触媒– 化学反応の速度を高めるのに役立つ物質。

リサイクル可能 – 使用済みプラスチックを機械的または化学的手段によって新しい製品に変える

プラスチックがリサイクル可能であれば、工業プラントで再処理して他の有用な製品に変えることができることを意味します。いくつかの種類の従来のプラスチックは機械的にリサイクルできます。これは最も一般的なリサイクルの種類です。しかし、これまでに発生したすべてのプラスチック廃棄物の世界的な分析は初めて約60年前にこの材料が生産され始めて以来、プラスチックのわずか9％しかリサイクルされていないことが判明した。

メカニカルリサイクルプラスチック廃棄物を細断して溶かし、ペレットに変える作業です。これらのペレットは、新しい製品を製造するための原料として使用されます。プラスチックの品質はプロセス中に劣化します。したがって、プラスチック片機械的には限られた回数しかリサイクルできない原料として適さなくなる前に。したがって、新しいプラスチック、または「バージンプラスチック」は、望ましい品質レベルに達するために、新しい製品に加工される前に、再生プラスチックと混合されることがよくあります。それでも、機械的にリサイクルされたプラスチックがあらゆる目的に適しているわけではありません。

化学的にリサイクルされたプラスチックは、新しいプラスチックの生産においてバージン化石油ベースの原材料を置き換えることができます

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ケミカルリサイクルは、プラスチックを構成要素に戻し、新しいプラスチックや化学薬品用のバージン品質の原材料に加工する、新しい一連のプロセスであり、現在勢いを増しています。通常、プラスチックを分解するために触媒や非常に高い温度が必要です。メカニカルリサイクルに比べて幅広いプラスチック廃棄物に適用可能。たとえば、複数の層や特定の汚染物質を含むプラスチックフィルムは、通常は機械的にリサイクルできませんが、化学的にリサイクルできます。

ケミカルリサイクルの過程でプラスチック廃棄物から生成される原料は、新しい高品質プラスチックの生産において、バージン原油ベースの原材料を置き換える.

ケミカルリサイクルの主な利点の 1 つは、ほとんどの機械的リサイクルとは異なり、一度処理されたプラスチックの品質が劣化しないアップグレードプロセスであることです。得られたプラスチックは、製品の安全性が厳格に要求される食品容器や医療・ヘルスケア用途のアイテムなど、幅広い製品の製造に使用できます。