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次世代生分解性プラスチック:革新的なインダストリー 4.0 シナリオで持続可能な道を歩む

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統計によると、1950 ー2017 年の間に 92 億トンのプラスチックが製造され、そのうち半分以上が 2004 年以降に製造されています。2020年、プラスチックの生産量は4億トンに達しました。プラスチック需要の増加傾向を踏まえると、2050 年までに世界の年間プラスチック生産量は 11 億トンを超えると推定されています。

プラスチックは耐久性が高いので広く使われていますが、その耐久性は自然分解を許しません。 プラスチックの 90% は非生分解性であり、環境に有害です。たとえば、毎年最低 800 万トンの廃プラスチックが地球の海に流れ込み、水生生態系に損害を与え、大きな海のごみパッチを形成したり、鳥や海の生き物の胃を満たしたりしています。有意義で厳格な行動がなければ、海洋生態系へのプラスチック廃棄物のこの流れは、2016 年の約 1,100 万トンから 2040 年には約 2,900 万トンへと 3 倍に増加すると予想されます。これまでに廃棄されたプラスチックのうち、炭化されたのはわずか 14% で、リサイクルされたのは 10% 未満です。

プラスチック業界は何十年も前からリサイクルを推進してきましたが、同時にリサイクルに対する責任は常に消費者に押し付けられてきました。さらに、プラスチックの回収とリサイクルは、効果的な再利用のために使用済みプラスチックの洗浄と分類に複雑さが要求されるため、ほとんど効果がありません。生産されたプラスチックのほとんどは再利用されておらず、埋め立て地に回収されるか、プラスチック汚染として環境に残ります。 さまざまな国の政府は、次のことを開始することにより、代替を促進するための措置を講じています:

ビニール袋の禁止および使い捨てプラスチック:バングラデシュは 2002 年にビニール袋を禁止した最初の国になりました。米国のニューヨーク市がそれに続きました。インドの環境・森林・気候変動省は、2021 年プラスチック廃棄物管理改正規則を通知し、2022 年までに実用性が低く、ポイ捨ての可能性が高い特定された使い捨てプラスチック製品を禁止しました。2022年7月1日よりポリスチレン、発泡スチロールを含むこれらの物品の製造、輸入、仕入れ、流通、販売、使用が禁止されました。

マイクロビーズの禁止: マイクロビーズは小さなプラスチック粒子で、洗顔料、歯磨き粉、その他の家庭用洗剤のスクラブ効果を高めます。それらは非生分解性であるため、天然水の毒性を高めます。オランダは 2014 年に使用を禁止し、続いて韓国、オーストラリア、英国が使用を禁止しました。

道路に利用してプラスチックのリサイクル:インドは過去 10 年間、プラスチック製の道路を作るためにプラスチック廃棄物をリサイクルして利用してきました。プラスチックを燃やさずに再利用すると、道路 1 km ごとに約 3 トンの二酸化炭素が節約されます。インドの 6,000 マイル以上の道路で、この革新的なプラスチック リサイクルの方法が使用されています。 このアイデアを使用した他の国は、ガーナ、米国、英国です。

発泡スチロールの禁止:発泡スチロールまたはポリスチレンは、非生分解性で長持ちするだけでなく、リサイクルが非常に困難です。 それは何十年もの間、埋め立て地や水域を汚染し続けています。ニューヨークは 1988 年に発泡スチロールを禁止し、2 年後に取り消し、2019 年に再び禁止しました。2021 年には、コスタリカがこれに続き、米国のメイン州もポリスチレン製の食品容器の使用を禁止しました。

会社に説明責任を持たせる:さまざまな国の政府が、包装廃棄物管理の責任を企業に課す革命的な法律をついに導入しました。フランスは過去 20 年間、独自の生産者政策を実施してきました。 日本、韓国、およびカナダの 5 つの州には、厳しい梱包法があります。メイン州は、米国で最初に、リサイクルと廃棄のコストを製造業者に転嫁する拡大生産者責任プログラムを導入しました。 オレゴンが続いています。

ついにプラスチック廃棄物の輸出入はもうありません:国家間の経済格差のため、近年まで、裕福な国がプラスチック廃棄物を貧しい国に輸出してリサイクルまたは炭化することが一般的でした。2017 年に中国はこの伝統の禁止を発表し、最終的に 180 か国で採用されました。 2020年、各国はプラスチック廃棄物の取引を禁止する新しい国際規則を採択しました。上記とは別に、生分解性プラスチックの使用が促進されれば、環境の持続可能性に向けた戦いの半分を勝ち取ることができます。時間の必要性は、非生分解性プラスチックをバイオプラスチックと生分解性プラスチックで効果的に置き換えることです。

 

生分解性プラスチックとバイオプラスチックの違い

 

生分解性プラスチックは、再生可能な原材料、微生物、石油化学製品を使用して製造されます。 各原材料は、単独で使用することも、組み合わせて使用することもできます。 その主な特徴は、微生物の働きで水、二酸化炭素、バイオマスに分解できることです。一方、バイオプラスチックは、植物油脂、コーンスターチ、わら、木材チップ、おがくず、リサイクルされた食品廃棄物、その他の植物や動物の資源など、再生可能なバイオマス資源に由来します。バイオプラスチックには、多糖類(デンプン、セルロース、キトサン、アルギン酸塩など)やタンパク質(大豆タンパク質、グルテン、ゼラチンなど)などの天然の生体高分子を直接加工して得られるものもあれば、砂糖や脂質から化学的に合成または発酵させて得られるものもあります。しかし、それらの主な違いは、バイオプラスチックが生分解性である場合 (ポリ乳酸など) とそうでない場合 (グリーンポリエチレンなど) があることです。

現在、バイオプラスチックは、年間 367 百万トンを超えるプラスチック生産量の 1% 未満にすぎません。着実に勢いを増しています。 次の記事では、成長を続けるバイオプラスチック市場について必要なすべての情報を提供します。

生分解性プラスチックには、ポリヒドロキシアルカノエート (PHA)、ポリ乳酸 (PLA)、デンプン混合物、セルロースベースのプラスチック、リグニンベースのポリマー複合材料、PBAT (ポリブチレンアジペートテレフタレート)、PBS (ポリブチレンサクシネート)、およびバイオベースの PA (ポリアミド) が含まれます。 SDKI は、その使用と成長に関する構造化された詳細なレポートを提供します。 以下のリンクを参照してください。

 

プラスチックの持続可能性と循環性を促進するためのインダストリー 4.0 の役割

 

企業、政策立案者、投資家が協力して、サプライ チェーンを効果的かつ機知に富んだ方法で利用しようとしています。有毒な使い捨てプラスチックを、生分解性で堆肥化可能なポリマーに置き換える必要があります。The New Plastics Economyは、Ellen MacArthur Foundation によるイニシアチブであり、イノベーターやメーカーなどの主要なプレーヤーを集めて、包装から始めて、プラスチックの未来を協力し、再考し、再設計します。

微生物は、食品のタンパク質、糖、デンプンに含まれるバクテリアを食べて PHA (ポリヒドロキシアルカノエート) を生成します。PHA は分離されてプラスチックになります。PHA は生分解性かつ堆肥化可能であり、ビニール袋、ボトル、ストロー、食品包装紙、パッケージの製造に使用できます。Pepsi Co.、Unilever、Proctor & Gamble、Cove などの多国籍企業が PHA パッケージを試みており、その需要は増え続けています。生分解性食品包装の市場は、次のレポートで調査されているように、上昇傾向が加速しています。

アジア太平洋地域で、環境に害を与えることなくプラスチックを使用およびリサイクルする革新的なアイデアを立ち上げている企業がいくつかあります。

  • 台湾の会社である Miniwz は、ゴミの循環を利用して、1000 の新しい持続可能な材料と用途を発明してきました。
  • 移動可能なアップサイクリング プラントである同社の Trashpresso マシンは、1 時間あたり 50 kg のペットボトルを低コストの建材に変えることができます。太陽光発電のみを使用し、水は使用しません。
  • オーストラリアの企業 Close the Loop は、ビニール袋、ガラス瓶、プリンター カートリッジを使用して、より高品質の道路を作成する方法を革新しました。
  • バリに本拠を置くインドネシアの会社、Avani Eco は、完全に分解可能で、堆肥化可能で、水に溶けるビニール袋を開発しました。 同社は、野菜の根であるキャッサバから作られていると主張しています。

一方、世界的なシナリオでは、他のいくつかの企業も環境汚染を減らすための革新的なソリューションの開発に取り組んでいます。

  • アトランタの企業である Lehigh Technologies は、微粉化されたゴム粉末を使用して、すでに 5 億本の新しいタイヤを製造しています。 このゴム粉末は、古いタイヤやその他のゴム廃棄物から得られ、プラスチック、アスファルト、建設資材の製造にも使用できます。
  • 米国を拠点とする新興企業である Trio-Cup は、折り紙のような技術を使用して、プラスチック製の蓋を不要にする使い捨ての紙コップを設計しました。 100%堆肥化可能な素材で作られています。

4D 印刷の出現により、ポリマーと金属を一緒に使用して単一の製品を作成することで、循環性が促進され、二酸化炭素排出量が削減されます。

ポリプロピレンランダムコポリマーは無毒でリサイクル可能です。 その高い透明性と透明度から、保存容器、家庭用品、事務用品、注射器、医療用容器、ボトル、シートなど幅広い用途で使用されています。SDKIの広範かつ詳細なレポートは、成長市場の最新情報をすべて提供します。

プラスチック製造はすでに高度に自動化された業界であるため、データの収集と、それをビジネスに適用する方法が競争上の優位性を提供します。接続性を向上させて効率を高め、無駄を削減することは、非常に安全な投資です。

 

プラスチック廃棄物管理に向けた成長流行の非常に重要で有望なハイライト

 

  • 2020 年 11 月 19 日:エレン・マッカーサー財団は、循環型経済を促進するための実用的なソリューションを提供する New Upstream Innovation Guide と呼ばれるパッケージング ソリューションのガイドを発行しました。主な戦略には、排除、再利用、物質循環が含まれます。 このガイドでは、テスコ、ラッシュ、ウォルマート、エイベル&コールなどのケーススタディを紹介し、世界中の企業がさまざまな分野で循環型経済ソリューションをどのように使用しているかを示しています。
  • 2022 年 3 月 2 日: ナイロビ :国連環境総会 (UNEA-5) では、国連加盟国の代表、環境大臣、およびその他の国家元首が、2024 年までに法的拘束力のある国際協定と共に、プラスチック汚染を終わらせるという歴史的な決議を共同で承認しました。
  • 2021 年 5 月 17 日、 ANZPAC プラスチック協定:ANZPAC Plastics Pact (ANZPAC) がオーストラリア、ニュージーランド、太平洋諸島地域で開始され、2025 年までにプラスチック包装廃棄物をなくすために、企業、NGO、政府が団結します。ANZPAC は、エレン マッカーサー財団のグローバル プラスチック協定ネットワークに参加し、プラスチックの循環型経済のビジョンを促進し、プラスチックが廃棄物や汚染の原因とならないようにします。
  • 2022 年 7 月 15 日:ANZPAC のメンバーであるニュージーランドは、オーストラリアおよび太平洋諸島のカウンターパートと協力して、その地域のプラスチック汚染の削減を支援しています。同じ方針に沿って、プラスチックのサプライチェーンを促進し、問題のあるプラスチック製品を段階的に廃止するために、National Plastics Action Planを立ち上げました。

これらは、プラスチックを消化して分解することができる特定の細菌や真菌であり、プラスチックを食べる微生物と呼ばれています. プラスチックを 6 倍の速さで分解できる新しいスーパー酵素があります。加水分解酵素と呼ばれる AI 操作酵素は、PET プラスチックを成分分子に分解できます。結局のところ、酵素やバクテリアは特定の種類のプラスチックに対してのみ機能し、私たちのゴミの多くは複数の種類のプラスチックを組み合わせています。PET は、世界のプラスチック廃棄物の約 20% を占めています。 プラスチックフィルムや食品包装に使用されるポリエチレンやポリプロピレンよりも化学的に分解しやすい。生物学的に多様な地球を助けるために、エンジニアと科学者は、プラスチックをリサイクルする費用対効果の高い方法を見つけようとしています。

プラスチックは重要な化学革新であり、あらゆる意味で多くの貢献をしてきた私たちの生活に欠かせないものです。それらの使用に関する革新が終わったわけではないことを私たちは知っているので、代償を支払うために環境を離れることなく、それらの強みから確実に利益を得ることができるようにソリューションを革新する必要があります。

 

プラスチック循環の推進における研究ネスターの役割

 

プラスチックのリサイクルの重要性について徹底的に調査しました。私たちの記事のいくつかは、成長しているセグメントに関する詳細な情報を提供しています。私たちは、次のリリースを通じて、この問題を広く宣伝してきました。近づく 10 年間のプラスチック廃棄物管理市場の成長を評価する次のリンクを参照してください。  

 

SDKIについて

SDKI は、14 を超えるさまざまなセクターの調査分析を提供する世界的な市場調査会社です。SDKIでは、クライアントの要件に従って詳細な調査レポートを作成し、ビジネスの成長のための適切な戦略の形成を保証します。統計、最新のデータ、主要な成長要因、競争状況に加えて、お客様が収益性の高い投資を行い、収益の成長を確保するための戦略を提供します。

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