ケミカルリサイクルについて

ケミカルリサイクルとは？

ケミカルリサイクルは、日本における廃プラスチックのリサイクル法の1つです。「化学的再生法」とも言い、廃プラスチックに化学的な処理を施すことでプラスチックの原料もしくは中間原料に転換し、新たなプラ樹脂として再利用する手法となります。

国内の廃プラスチックに対し、ケミカルリサイクルで処理を行う割合はわずか3～4％程度です。ただ、ケミカルリサイクルはそのほかのリサイクル方法に比べ、リサイクル工程で発生するCO2排出量の少なさや品質などが優れているのが特徴。地球環境にやさしいリサイクル法として注目されていることから、ケミカルリサイクルで処理を行う割合は今後増えていくだろうと予測されています。

ケミカルリサイクルとマテリアルリサイクルの違い

ケミカルリサイクルとマテリアルリサイクルのどちらも、廃プラスチックを別の製品の原料に変えて再利用する手法です。ただ、原料に変える際のプロセスが異なります。

ケミカルリサイクルが高温で熱分解を行って合成ガスや分解油などといった化学原料にするのに対し、マテリアルリサイクルはプラスチックをフレークやペレットにし、さらにそれを溶かして樹脂材料にするのが特徴。また、ケミカルリサイクルでは種類の異なるプラスチックが混在していたり、もとのプラスチックに汚れがあったりしてもリサイクルできますが、マテリアルリサイクルは異物や汚れを取り除いたうえで同一種類のプラスチックでなければならない、という違いがあります。

ケミカルリサイクルのメリット

リサイクルの精度が高い

ケミカルリサイクルの大きなメリットは、リサイクルする工程で廃プラスチックに含まれる異物が取り除かれるため、マテリアルリサイクルでは処理が難しいプラスチックでもリサイクルできることです。それでいてバージン樹脂と同等の高品質なリサイクル樹脂に再生できるのも魅力。また、さまざまな種類のプラスチックが混在していてもリサイクル可能で、ケミカルリサイクルで製造した廃プラ分解油を使って、さまざまな種類のプラスチックを再度製造することもできます。

地球環境にやさしいリサイクルを実現

財団法人日本容器包装リサイクル協会のプラスチック製容器包装再商品化手法に関する報告書によると、ケミカルリサイクルのCO2排出量の削減効果はマテリアルリサイクルよりも総合的に優れている場合が多いとのこと。CO2排出量の削減効果はケミカルリサイクルの手法によって異なりますが、それでも一定の削減効果が確認されています。

CO2排出量の削減効果がより高い手法を選択することにより、地球環境にやさしいリサイクルを実現することが可能です。

天然資源を節約できる

ケミカルリサイクルでは、廃プラスチックを化学工業に利用できる水素やメタノール、アンモニア、酢酸に変換することが可能です。それによりこれまで使われていた天然資源や原材料を節約でき、資源の有効活用を図ることができます。

ケミカルリサイクルの課題

コストが高い

ケミカルリサイクルはそのほかのリサイクル手法に比べ、コストが割高になりやすいというデメリットがあります。その理由としては、ケミカルリサイクルを行うにあたって大規模な設備が必要となるからです。設備投資額はケミカルリサイクルの手法によって異なりますが、油化の手法は設備投資額が特に大きくなりやすいという課題があります。

また、ケミカルリサイクルを行える施設は都市から離れた場所にあることが多く、そこまで運ぶための輸送コストがかかるといった問題も。コストが高くなるとリサイクルを継続させるのが難しいため、ケミカルリサイクルの普及を妨げる足かせとなっています。

プラスチック添加物の処理問題

プラスチックには、紫外線による劣化を防ぐための化学物質や燃えにくくする難燃剤などの添加物が使用されています。これらの添加物はプラスチックの耐久性や物性などの特性の向上に欠かせない一方で、焼却時にダイオキシンなどの有害ガスを発生させてしまうといった課題も。これを防ぐには一定以上の処理技術や設備が必要となりますが、コストが高くなるのが難点です。

また、プラスチックに添加された化学物質は、リサイクル処理後も残存してしまいます。プラスチックの耐久性や物性などの特性を保ったままリサイクルするには、高度な技術と多くのエネルギーが必要となり、収率を低下させる一因となっています。

良質な廃プラスチックの安定的確保

廃ペットボトルに混在しているごみや汚染の度合によって再利用が難しい場合があり、良質な廃ペットボトルの安定的な確保が課題となっています。リサイクル原料となるプラスチックの十分な量を安定的かつ継続的に確保するには、効率的な回収および高度な分別技術、または汚染除去技術が必要です。

ケミカルリサイクルの例

原料・モノマー化

原料・モノマー化は廃プラスチックを化学的に分解して、化学原料やプラスチックを構成するモノマーの段階に戻し、プラスチック製品を再生産する技術です。ケミカルリサイクルの代表的な手法で、取り組みとしては株式会社セブン＆アイホールディングスやコカ･コーラ ボトラーズジャパン株式会社などが行っているボトルtoボトル事業があげられます。

油化

油化は廃プラスチックを熱分解して炭化水素油を得る技術で、ケミカルリサイクルのなかでもリサイクル効率が高い手法です。炭化水素油はボイラー油燃料などに使用され、1kgあたりのプラスチックから1Lの軽油を製造することが可能。店舗で発生した廃プラスチックを自主回収し、油化する取り組みを行っている飲食店チェーンも存在します。

バイオガス化

廃プラスチックを素材とするガス化と違い、バイオガス化では畜産で排出される糞尿や食品廃棄物を用いるのが特徴です。これらの廃材を微生物によって発酵させ、発生したバイオガスを収集。バイオガスには燃えやすい気体のメタンが含まれており、発電などの用途で使用されています。

ガス化

ガス化では酸素の供給量を制限しながら加熱することにより、化学工業の原料となる炭素や水素、一酸化炭素、二酸化炭素、メタノール、アンモニアといった素材に分解。回収された二酸化炭素は、炭酸飲料やドライアイスなどに再利用されています。

飼料化

化学反応を利用して廃棄物を飼料化する取り組みもケミカルリサイクルの1つです。飼料化の代表例としてはミスタードーナツを運営する株式会社ダスキンの取り組みがあげられます。株式会社ダスキンでは廃棄ドーナツを処理工場で原料化し、菓子粉と呼ばれる乾燥飼料に加工。それを家畜のエサとして再利用する取り組みが進められています。

また、古くなった油を飼料用原材料や工業用脂肪酸に利用。オイルを工業用原料などに再資源化しているほか、飼料転用やボイラー燃料としての利用もされています。

ケミカルリサイクルについてのまとめ

廃プラスチックの処理が世界的に深刻な問題になっているなか、CO2排出量の少なさやリサイクル精度の高さからケミカルリサイクルが注目されています。一方で、コストの問題などもあり、ケミカルリサイクルが世界的に普及するには時間がもう少しかかりそうとのこと。ケミカルリサイクルのメリットや課題を理解したうえで、発展に向けてどのような取り組みを行っていくか考えていく必要があります。