公開日:2023.02.17

更新日:2023.02.17

環境(かんきょう)にやさしい「生分解性(ぶんかいせい)プラスチック」とは?やさしく解説(かいせつ)

環境(かんきょう)にやさしい「生分解性(ぶんかいせい)プラスチック」とは?やさしく解説(かいせつ)!

出典:動画「あったらいいな!こんなプラスチック」

 

 

プラスチックはわたしたちのらしをゆたかにしてくれる、たいへん便利な材料です。

その一方でプラスチックは、原料がかぎりある資源しげんの石油であることや、廃棄はいき時のプラスチックごみ問題、製造せいぞうから処理しょりいたるまでの二酸化炭素にさんかたんそ排出はいしゅつ問題など、さまざまな課題かだいかかえています。

 

そんなプラスチックの課題を改善かいぜんするために開発されているのが、バイオプラスチックという新しいプラスチックです。

 

自然にやさしいとされるバイオプラスチックには「生分解性ぶんかいせいプラスチック」と「バイオマスプラスチック」の2つの種類があります。

 

今回は、生分解性プラスチックについて、どのようなプラスチックなのか、どんな特徴とくちょうがあるのか、なぜ環境かんきょうにやさしいと言われているのかなどを、わかりやすく説明します。

バイオプラスチックとは何か

いまのプラスチックにある問題点

わたしたちの周りには、たくさんのプラスチック製品せいひんがあります。

プラスチックは軽くてじょうぶで、いろんなカタチにすることができる、たいへん便利な素材そざいです。

しかし、便利なプラスチックも、さまざまな課題をかかえています。

工場の写真

プラスチックの問題点(1) 石油を消費する

プラスチックは、石油を原料にして作られます。

石油はかぎりある資源しげんなので、石油の消費量を少なくしないと、将来しょうらい石油がなくなってしまう可能性かのうせいがあります。

プラスチックの問題点(2)二酸化炭素(にさんかたんそ)排出(はいしゅつ)する

プラスチック製品せいひんは、石油の採掘さいくつから原料化、成形など、製品するまでにたくさんのエネルギーを使い、二酸化炭素を排出します。

大気中の二酸化炭素がえると、温室効果こうかによって、地球温暖化おんだんか原因げんいんになります。

プラスチックの問題点(3)ごみ問題

プラスチックは自然界では分解ぶんかいされません。

ポイてや不法投棄とうきされたようなて方が悪いプラスチックは、ごみとなり、自然界に残って環境かんきょう破壊はかい原因げんいんになります。

バイオプラスチックは「地球にやさしいプラスチック」

このようなプラスチックの問題を解決かいけつしようと開発されたプラスチックが、バイオプラスチックです。

プラスチックがかかえる今まで環境かんきょう問題を改善かいぜんすることから、「環境かんきょうにやさしいプラスチック」と、ばれています。

バイオプラスチックの種類

バイオプラスチックには「バイオマスプラスチック」と「生分解性ぶんかいせいプラスチック」の2つの種類があります。

ここでは、「生分解性プラスチック」についてくわしく説明しましょう。

1)生分解性(ぶんかいせい)プラスチック

普通ふつうのプラスチックは、自然界では分解されず、ポイてや不法投棄とうきされると、ずっとごみのまま残ってしまいます。

生分解性プラスチックは、一定の条件じょうけんがそろうと、微生物びせいぶつなどが分解して最終的には二酸化炭素にさんかたんそと水になります。プラスチックごみを出さないという特徴とくちょうがあります。

微生物びせいぶつ(生物)が分解してくれるプラスチックということで、生分解性プラスチックといいます。

生分解性プラスチック製品せいひんには、「生分解性プラ」と表示ひょうじされたマークがついているものがあります。

このマークは日本バイオプラスチック協会が運営うんえいする生分解性プラ識別しきべつ表示ひょうじ制度せいど合格ごうかくした製品にあたえられます。

生分解性プラ

分解性(ぶんかいせい)プラスチックとバイオマスプラスチックの関係性

生分解性プラスチックとバイオマスプラスチックは、それぞれがまったくちがうものだというわけでもありません。

生分解性プラスチックは、微生物びせいぶつが分解してくれるプラスチックです。

バイオマスプラスチックは、材料が植物など生物資源しげんから作られたプラスチックです。

どちらか片方かたほう特徴とくちょうしか持たないバイオプラスチックもあれば、両方の特徴をもつバイオプラスチックもあります。

バイオプラスチック

分解性(ぶんかいせい)プラスチックの原料や作り方

生分解性プラスチックの原料

生分解性プラスチックの原料は、

(1) バイオ由来のもの(トウモロコシやサトウキビといった植物など)

(2) 化石由来のもの(石油や石炭など)

(3) (1)と(2)の混合こんごう由来(バイオ由来+化石由来)

の、3種類があります。

「バイオプラスチック」というと、植物などを原料にして作られているイメージがあります。

しかし生分解性プラスチックは、このように、必ずしも植物だけから作られているわけではありません。

生分解性プラスチックは「微生物びせいぶつが分解し、最後は炭素たんそと水になる」ことが大切で、原料は決められていないといえます。

原料によってさまざまな生分解性(ぶんかいせい)プラスチックができる

原料がバイオ由来なのか、化石由来なのか、そして混合こんごう由来なのかによって、さまざまな生分解性プラスチックを作ることができます。

 

(1)のバイオ由来で作られる代表的な生分解性プラスチックには、「ポリ乳酸にゅうさん」や「PHA(ポリヒドロキシアルカンさん)」などがあります。

(2)の化石由来で作られる代表的な生分解性プラスチックには、「PVA(ポリビニルアルコール)」や「PGA(ポリグリコール酸)」などがあります。

(3)の混合こんごう由来で作られる代表的な生分解性プラスチックには、「PBS(ポリブチレンサクシネート)」や「澱粉でんぷんポリエステル樹脂じゅし」などがあります。

分解性(ぶんかいせい)プラスチックの作り方

バイオプラスチックは、今もさまざまな研究が進んでいます。そのため、生分解性プラスチックの作り方も、さまざまな方法が開発されています。

 

ここでは、その一つの例として、「ポリ乳酸にゅうさん」という物質ぶっしつを使ったバイオプラスチックの作り方を紹介しょうかいします。

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ポリ乳酸は、生分解性プラスチックとバイオマスプラスチックの両方の特徴とくちょうをもったバイオプラスチックを作ることができます。

 

ちなみに乳酸は、有機化合物(炭素たんそが中心になっていろいろな元素げんそが合体したもの)の一つで、わたしたちの体の中にも存在そんざいしています。

その乳酸を長くつなげたもの(重合といいます)が、ポリ乳酸です。

ポリ乳酸(にゅうさん)を使った生分解性(ぶんかいせい)プラスチックの作り方

ポリ乳酸を使った生分解性プラスチックの作り方は、以下のとおりです。

 

(1)サトウキビやトウモロコシなどの植物をくだいて、でんぷんを取り出します。

(2)でんぷんを酵素こうそで分解して、とうを取り出します。

(3)糖を乳酸菌で発酵はっこうさせて、乳酸を作ります。

(4)乳酸を化学的な方法で長くつなげ(重合)、ポリ乳酸を作ります。

(5)ポリ乳酸を加工・成形すると、プラスチック製品せいひんができあがります。

分解性(ぶんかいせい)プラスチックで作られる製品(せいひん)

生分解性プラスチックは、分解されるという特性とくせいをいかせる分野で使われます。製品(商品しょうひん)例を紹介しょうかいします。

 

・農業用フィルム

・土木資材しざい

・生ごみぶくろ(たい肥化ひか・メタンガス発酵はっこう施設しせつなど)

・食品容器ようき

包装ほうそう

・ストロー

・コップ

など

分解性(ぶんかいせい)プラスチックのメリットや課題

ここでは、生分解性プラスチックのメリットと課題について説明します。

分解性(ぶんかいせい)プラスチックのメリット

メリット(1)分解(ぶんかい)されて水と二酸化炭素(にさんかたんそ)

生分解せいプラスチックのいちばんのメリットは、条件がそろうと、分解されて水と二酸化炭素になることを前提ぜんていに作られています。

 

そのため、包装袋ほうそうふくろやストローなどのわたしたちの生活の中でたくさん消費される、使つかい捨てのプラスチック製品せいひんなどに使われています。

 

こういったメリットをいかして、生分解性プラスチックは、農業用シートや回収かいしゅう袋に利用されています。

 

農業用フィルムを生分解性プラスチックにすれば、作物の収穫しゅうかく後に土にまぜても、そのまま水と二酸化炭素にさんかたんそになるのでフィルムを回収かいしゅうする必要がありません。

 

食べものを再資源化さいしげんかするときは、食べ残しを生分解性プラスチックの収集袋で回収すれば、食べものはたいやメタンガスになり、収集袋は分解されて水と二酸化炭素になるので、袋がごみになることがありません。

メリット(2)焼却(しょうきゃく)しても熱量が低い

ふつうのプラスチックは、石油が原料なので、焼却すると高い熱がでます。

 

それに対して生分解性ぶんかいせいプラスチックは、焼却しても熱量ねつりょうひくいので、焼却負担ふたんが少ないとうメリットがあります。

 

ポリ乳酸にゅうさんでできたバイオプラスチックのふくろとポリエチレンの袋を比較ひかくすると、ポリ乳酸の袋よりも、ポリエチレンの袋の方が、焼却したときの熱量や二酸化炭素にさんかたんその発生量が2倍ほど多いとされています(※1)

 

こういった理由で、生分解性プラスチックは廃棄物はいきぶつ処理しょりの合理化や、海にながれ込んでしまった海洋プラスチックをらすことなどが期待されています。

(※1)出典:NTT技術ジャーナル 2005.2

分解性(ぶんかいせい)プラスチックの課題

生分解性プラスチックは、今までのプラスチック問題の解決かいけつを期待されています。

 

しかし、まだ課題(デメリット)もあります。こうした課題を理解りかいしたうえで、バイオマスプラスチックを有効ゆうこうに使う必要があります。

課題(1)値段(ねだん)が高い

分解性ぶんかいせいプラスチックは、普及ふきゅうしていないので、石油から作る通常つうじょうのプラスチックにくらべて、値段(コスト)が割高わりだかになりがちです。

課題(2)「使(つか)い捨て」が前提(ぜんてい)になる

分解性ぶんかいせいプラスチックは、微生物びせいぶつによって水と炭素たんそ分解ぶんかいされるプラスチックです。

 

ふつうのプラスチック製品せいひんは、こわれにくく丈夫じょうぶです。しかし生分解性プラスチックはその正反対で、「使い捨て」が前提になります。

 

ごみをらす取り組みの「リユース(何回も使う)」と「リサイクル(再生さいせいする)」はできないことになります。

課題(3)環境(かんきょう)によって分解(ぶんかい)時間のスピードが変わる

生分解せいプラスチックが水と炭素たんそに分解時間のスピードは、環境によって微生物びせいぶつの動きが活発になったり、にぶくなったりするので、一定にはなりません。

 

日本バイオプラスチック協会の実験(※1)では、土にめた生分解性プラスチックのボトルが、42日後にはあながあいてぼろぼろになりました。

 

しかし、必ず同じくらいの分解時間になるわけではありません。

(※1)日本バイオプラスチック協会「生分解性プラスチック製品の生分解の様子」より

普及(ふきゅう)が期待されるバイオプラスチック

バイオプラスチックは、まだまだ新しい技術ぎじゅつで、課題もあります。しかしバイオプラスチックは、石油の保護ほごやプラスチックごみといった、環境かんきょう問題を改善かいぜんする可能性かのうせいを持っています。

 

環境かんきょう問題の解決かいけつは、わたしたちがこれからも地球でらしていくために必要なものです。

 

日本政府せいふでは2019年、「プラスチック資源しげん循環じゅんかん戦略せんりゃく」を発表しました。

 

また、2021年には、持続可能かのうなバイオプラスチックの導入どうにゅうを目指した「バイオプラスチック導入ロードマップ」を発表しました。

 

「プラスチック資源循環戦略」や「バイオプラスチック導入ロードマップ」では、資源を守ったり、プラスチックごみをらしたりするために、社会や企業きぎょうがどんな取り組みをするべきなのかを、しめしています。

 

こうした取り組みの中で、「環境にやさしい」といわれるバイオプラスチックが注目されてきました。

国内のプラスチックメーカーでは、30年ほど前から、バイオプラスチックの研究・開発に取り組んできました。

 

そして2021年に発表された「バイオプラスチック導入ロードマップ」では、プラスチックのメーカーや、プラスチック製品せいひんを使うお店などに向けて、バイオプラスチックについての理解りかいを深めてもらい、導入をうながしています。

 

日本ではすでに、ポリ乳酸にゅうさん以外にPHA(ポリヒドロキシアルカンさん)やPBS(ポリブチレンサクシネート)といった生分解性ぶんかいせいプラスチック素材そざいが開発され、ストローやレジぶくろ、食品容器ようき、農業用フィルムなど身の回りのさまざまな製品に使われています。

 

欧州おうしゅうバイオプラスチック協会(EUBP)によれば、2018年の世界のバイオプラスチック製造せいぞう能力のうりょくは211万トンとなっています。

 

一方、日本では、2018年度のバイオプラスチックの出荷量は、4万5千トンでした(※1)。

 

バイオプラスチックは、わたしたちの未来をつくるプラスチックです。私たちのまわりにも、バイオプラスチックが大きく広がっていくことが期待されます。

 

私たちも、環境問題についてより深く考え、ものを大切に使ったり、リサイクルをしたりして、私たち一人ひとりが、環境のために何ができるのかを考えていきましょう。

(※1)出典:プラスチックを取り巻く 国内外の状況〜バイオプラスチック導入ロードマップ検討会参考資料〜概要3 世界のバイオプラスチック製造能力 
概要3 世界のバイオプラスチック製造能力

まとめ

今回は、生分解性ぶんかいせいプラスチックについて学びました。

 

生分解性プラスチックは、ふつうのプラスチックとちがい、微生物びせいぶつによって水と二酸化炭素にさんかたんそに分解されるので、プラスチックごみにならないという大きな特徴とくちょうがあります。

 

これからわたしたちのまわりに、どんな生分解性プラスチックの製品せいひんが登場するか、注目していきましょう。

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