生分解性プラスティックに潜むトレードオフの関係を解決する

＜生分解性プラスティックの課題＞の項も参照してください。

海洋に流出した廃棄プラスティックが微細化され、魚や貝、水鳥などの体内からマイクロプラスティックが検出されている「海洋プラスティックごみ問題」が、地球規模の社会問題となっています。この問題の改善、解決のために「生分解プラスティック」の可能性が注目されています。新技術の社会実装によって環境問題の解決を目指しています。

（株）三菱総合研究所のHPコラムに掲載された記事（2019年12月1日付け）より

“生分解プラスティックとは、微生物の働きによって水とCO2に完全に分解される機能性材料である。中でも海洋で分解される海洋生分解性プラスティックが注目を集めている。しかし導入や普及に向けた課題は多い。「材料の分解性を高める」ことは、裏を返せば「材料の安定性を落とす」ことに通じるためである。生分解性と安定性というトレードオフを解決しなければ、生分解性プラスティックの実用化は進まない。”

“この課題に対しては、プラスティック製品の流通経路を可視化する「マテリアルジャーニー・マップ」の作成が有効だ。多種多様な用途に用いられているプラスティック製品それぞれに対し、「いつ」「どこで」「どのように」分解されるかを的確に設計することが前出のトレードオフを解決する糸口になる。”

“重要なのは、「分解開始機能（トリガー）」と「分解速度」の設計である。例えば、海洋に漂流するレジ袋の材料を海洋生分解性プラスティックに置き換えるとする。この場合、「紫外線や波でプラスティックが崩壊し、その内部が海水に触れると酵素がトリガーとして働き、分解速度については数日間」となるよう設計したい。こうした技術は日進月歩で発展中である。海洋生分解性プラスティックで認証を取得している企業はまだ少数であり（＊）、開発に参入する余地は大きい。海洋生分解性プラスティック以外でも、畑の土壌にすき込めば分解が進む農業用マルチフィルムなどは廃棄の負担が軽減される製品として注目を集めている。マテリアルジャーニー・マップによって生分解性プラスティックを的確に設計し、ブレークスルーを引き起こそうではないか。”

＊：海水中で生分解する「OK Biodegradable MARINE」の認証を取得している企業は世界で10社である（2019年10月時点）。しかし、大半の企業は一次元の繊維状や二次元のフィルム状に成形加工される再生セルロースで認証を取得している。一方、海洋生分解性プラスティックは繊維やフィルム状に加え、三次元のバルク（塊）状にも容易に成形加工できる。海洋生分解性プラスティックで同認証を取得している企業は日本のカネカ、米Danimer Scientific、同 RWDC Industriesの3社である。

＜カネカ　生分解性プラスティックの海洋分解の認証を取得＞の項を参照

このHPでも生分解性合成繊維（ポリエステル）の可能性について触れていますので、そちらもご参照ください。プラスティックにとって繊維という用途は非常に耐久性が要求される用途です（合成繊維は細く、柔らかく、強く、洗濯や摩擦に対する耐久性が求められます）。このため、上記のようなトレードオフにおいて、生分解性の設計が大変難しくなっています。簡単に生分解するプラスティックでは、耐久性が不足して繊維用途としては使い物にならないということです。とは言うものの、生分解性プラスティック全般が普及してゆけば、このような技術的課題も解決されてゆくと思われます。もうひとつ大切なポイントは、有限な石油由来ではなく、非可食バイオマス由来で生分解性プラスティックを開発してゆくことです。環境負荷が低い生分解性プラスティック、そしてそれを繊維化して作られる環境負荷が低い生分解性合成繊維の開発が、環境に配慮したファッションビジネス再構築のカギになると考えています。