革新的なリサイクル方法でゴミをプラスチックに変える

私たちが使用するプラスチックのうち実際にリサイクルされるのはごく一部ですが、混合廃棄物を高級プラスチックに変える先駆的な新しいリサイクル方法のおかげで、その状況が変わろうとしている可能性があります。さらにおまけとして、気候には影響を与えません。

自然の炭素循環にヒントを得たこの新しい方法は、混合廃棄物中の炭素原子が新しいプラスチックの生産においてすべての化石原料をどのように置き換えることができるかを示しています。これにより、プラスチック材料による気候への影響が排除され、さらには空気の二酸化炭素が浄化されると研究者らは述べています。

スウェーデンのチャルマーズ工科大学の研究者らは、重要な資源を最終的に埋め立てたり燃やしたりするのではなく、廃棄物中の炭素原子を再利用することを目指している。

「廃棄物中には、世界中のプラスチック生産のニーズを満たすのに十分な量の炭素原子が含まれています」とチャーマーズ大学のエネルギー技術教授、ヘンリック・トゥーンマンは説明します。

「これらの原子を使用することで、新しいプラスチック製品を未使用の化石原料の供給から切り離すことができます。プロセスに再生可能エネルギーを利用すれば、気候への影響が少なくとも 95% 低いプラスチック製品も得られます。 現在生産されているものよりも多く、事実上、システム全体にとってマイナスの排出を意味します。」

これらのサイクルを達成するために、研究者たちは、食品廃棄物の有無にかかわらず、プラスチック、紙、木材の廃棄物に含まれる炭素をターゲットにする技術を使用しています。これは、化石原料から製造されるものと同じ種類と品質を備えたプラスチック製造用の原料を作成することを目的としています。

現在のプラスチックのリサイクル方法は、プラスチックに対する社会の需要を満たすために必要な化石原料の約 15 ～ 20% を置き換えています。熱化学技術に基づいた新しい方法は、廃棄物を約 600 ～ 800°C まで加熱します。これにより廃棄物がガスに変わります。水素を添加すると、生成したガスを原料として使用して、プラスチックの構成要素を置き換えることができます。

このリサイクル方法を使用すると、新たな化石原料の使用を回避でき、現在化石油や化石ガスを使用してプラスチック製品が製造されているのと同じ工場で実施できます。

「より広範なリサイクルの鍵は、廃棄物をまったく新しい方法で、つまり有用な炭素原子が豊富に含まれた原材料として見ることです。その後、廃棄物は価値を獲得し、世界中でその物質を収集して原材料として使用するための経済構造を構築できます」と、 Journal of Cleaner Productionに掲載された研究の著者の 1 人であるトゥーンマン氏は述べています。

このプロセスは、植物が死ぬと二酸化炭素に分解され、新しい植物を生み出すために不可欠な自然の炭素循環にインスピレーションを得たものです。ただし、テクノロジーは自然の仕組みとは異なります。

「炭素を二酸化炭素の形で循環させるために大気を迂回する必要はありません。プラスチックの生産に必要な炭素原子はすべてゴミの中から見つかり、熱と電気を使ってリサイクルできます」とトゥーンマン氏は説明します。

計算によると、これらのプロセスに動力を供給するために必要なエネルギーは、再生可能資源 (太陽光、風力、水力発電) またはバイオマスの燃焼によって得られることが示唆されています。これは、現在使用されているシステムよりもエネルギー効率が高く、リサイクルプロセスから余分な熱を抽出し、エネルギー回収に伴う二酸化炭素の排出を排除することも可能になることを意味します。