既存の技術でほとんどのプラスチック汚染問題を解決できます。

サイロ化したアプローチで既存のプラスチック政策にしがみつくのではなく、体系的な変化と持続可能な解決策への移行に取り組む、プラスチック問題に取り組む革新的な対策が目前に迫っています。

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1950 年から 2021 年の間に発生した 87 億トンのプラスチック廃棄物のうち、リサイクルされたのは 11% のみです。 内訳が入手可能な最新の2019年には、生産されたプラスチック廃棄物3億5,300万トンのうち3分の2以上が埋め立てまたは焼却され、22％は不適切に管理されていた。 つまり、収集されずにゴミとして放置されたり、陸上や水中の規制されていない場所に捨てられたり、野焼きされたりしたということだ。 プラスチック生産量の増加により、2060 年までに年間廃棄物の量は 3 倍の 10 億トン以上に達すると予想されます。 しかし、プラスチック汚染の将来が下降軌道にある必要はありません。 既存の技術と知識でプラスチック汚染問題の大部分を解決できます。

「これは私たちにとってかなり大きな驚きでした」とワシントンD.C.にあるピュー慈善信託の海洋プラスチック問題防止プロジェクトのディレクター、ウィニー・ラウ氏はネイチャー誌にこう述べている。 「新しい素材やまったく新しいシステムの開発を考えずに、これほど大きな影響を与えることができるかどうかはわかりませんでした。」

現時点では、これらの対策を最大限に活用するには物流やコストなどが課題となっています。 しかし、可能性はそこにあります。

いくつかの国にはリサイクルの積極的な例があります。 このような政策が将来のプラスチック使用の削減に役立つかどうかは、重要な問題である。 プラスチック廃棄物の削減を人々に促す計画は、毎年増加する世界のプラスチック廃棄量の削減に本当に役立っているのだろうか？

ドイツが良い例です。 現在、ドイツは排出される廃棄物の 70% をリサイクルしており、これは世界で最も多くなっています。 20年前、ドイツはプラスチック廃棄物を削減するための簡単な計画を策定した。 使い捨てのペットボトル入りの飲み物を購入する場合、少額の追加料金を支払い、使用済みのボトルを返品センターに預けることでその料金が返金されます。 返品されたボトルの 98% はリサイクルされており、この国はデポジット制度を誇りに思っています。これにより、再利用可能なボトルの使用が激減する可能性があったのをこの制度によって安定させることができました。

しかし人々は、リサイクルされるペットボトル入りの飲み物を買っても大丈夫だと安心しているようで、使い捨てプラスチックを購入し続けています。 したがって、この介入が実際にドイツの使い捨てプラスチックの消費量を削減するという証拠はほとんどない。 プラスチックの消費を減らすために他に何ができるでしょうか?

プラスチック汚染問題を明らかにし、解決するために研究者は何をしているのでしょうか? 主に次のとおりです。

プラスチック廃棄物を削減するために、すでに多くの取り組みが行われています。

これらのアプローチがうまくいかないのはなぜでしょうか?

英国ポーツマス大学のグローバル プラスチック政策センターの研究者チームは、世界中のプラスチック廃棄物管理に関する独立した評価を実施しました。 彼らは、ほとんどの場合、「政策の監視は事実上ゼロ」であると判断した。 環境中に流入するプラスチックを削減する政策を実施する際の最大の困難の 1 つは、プラスチックがどこで生産され、使用され、最終的にどこで行き着くのかに関するデータが不足していることです。

繰り返しになりますが、アンティグア・バーブーダの2016年のプラスチック製ショッピングバッグの販売と使用の禁止は、最初の年に埋め立てに廃棄されるプラスチックの量が15％減少することを示しています。 なぜうまくいったのでしょうか?

アンティグア・バーブーダの成功のポイントは、それぞれの政策の目的に対するパフォーマンス、政策の明示された目的に関係なく各政策がプラスチック汚染をどの程度削減したか、そして政策の有効性に寄与する要因を評価することにある。

可能な介入の可能性は、プラスチックの生産量を減らす、プラスチック廃棄物の国際輸出を規制する、プラスチックを紙などの代替材料に置き換える、さまざまなリサイクル方法の能力を拡大するなど、現在の知識と技術を再検討することから始まります。

機械的リサイクルは食品や添加物に反応するため、ポリマーの長さが短くなり、プラスチックの特性が劣化する可能性があります。 これは、新しい材料に加工する能力が損なわれることを意味します。 このようなダウンサイクルにより、最終的にはプラスチックがリサイクルできなくなる可能性があります。 しかし、酵素でプラスチックを分解すると、ポリマーを構成要素またはモノマーに分割することができ、それを使用して出発材料と同じ特性を持つプラスチックを構築できます。

これは新しい考えではありません。プラスチックを分解する可能性のある酵素に関する最初の報告は少なくとも 30 年前に遡ります。

クローズドループのリサイクルが目標であり、ほぼ無限のリサイクルです。 フランスのカルビオス社は、遺伝子組み換え酵素を使用してポリエチレンテレフタレート（PET）と呼ばれる一般的なプラスチックを分解する、世界初の酵素リサイクルプラントの基礎となる技術をテストしている。 目標は、酵素が機械的リサイクルの欠点の一部を克服することです。 このプロセスには、さまざまな種類のポリマー（長い分子鎖）の混合物であるプラスチックを選別して分離することが含まれます。 次にそれらを洗浄し、最後に粉砕または溶解して新しいプラスチックを製造します。

布地や包装に使用される PET に加えて、この方法でリサイクルできる一般的に使用されるプラスチックには、包装や建築に使用されるポリプロピレン (PP) や、再生可能なポリマーであるポリエチレン (PE) などがあります。さまざまな密度で製造されるため、ショッピングバッグや折りたたみ椅子から外科用インプラントに至るまで、幅広い製品に使用されています。

コロラド州ゴールデンにある米国国立再生可能エネルギー研究所の化学エンジニアであるグレッグ・ベッカムは、生物学的触媒と化学触媒を組み合わせることが混合プラスチックにとって強力な技術となり得ることを実証した。 研究者らは、金属触媒と人工土壌細菌を含む 2 段階のプロセスを使用して、PET、シャンプーボトルや牛乳パックに一般的に使用されるプラスチックである高密度ポリエチレン (HDPE)、ポリスチレンなどのプラスチックの混合物を分解しました。これは発泡スチロールの製造に使用され、新しいポリマーの製造に使用できる化学物質になります。

ケミカルリサイクルと呼ばれることもあるもう 1 つの技術は熱分解です。熱分解では、混合プラスチックを酸素の不在下で極度の高温に加熱し、燃料として使用したり、新しいポリマーを構築したりできる成分に分解します。 しかし、このラベル付けには議論の余地があります。 批評家は、これが燃料の生成によく使用されるため、本当にリサイクルとみなせるか疑問を抱き、エネルギーを大量に消費するプロセスであり、焼却よりも少しましだと主張している。 こうした批判にもかかわらず、多くの大手化学会社が世界中で熱分解プラントの建設を進めている。

理想的なプラスチックの代替品は、紙のライフサイクルとよく似たライフサイクルを持つことができるでしょうか? 原材料からの改変が最小限に抑えられ、リサイクルが簡単で、環境に漏洩した場合でも危害を及ぼす可能性は最小限に抑えられます。

スイスのローザンヌにあるスイス連邦工科大学（EPFL）の生化学エンジニア、ジェレミー・ルターバッハー氏は、アルデヒドとして知られる化学物質を使用して、木材チップやトウモロコシの穂軸などの非食用生物材料を、ジメチルグリオキシレートキシロースと呼ばれる生分解性ポリエステルが、この代替材料になる可能性があると彼は考えている。 製造プロセスは現在概念実証段階だが、このポリエステルを簡単かつ大量に製造できるはずだとルターバッハー氏は言う。 このアプローチを市場に投入するための作業はまだ残っています。 たとえば、ジメチルグリオキシル酸キシロースを食品包装に使用する場合、研究者は、分解する際に生成される分子が健康に害を及ぼさないことや、異味を残すなどの意図しない影響を与えないことを確認する必要があります。

現在、バイオプラスチックの 2 つの最大カテゴリーであるポリヒドロキシアルカノエート (PHA) とポリ乳酸 (PLA) は、どちらもバイオベースで生分解性です。 これらは、食品包装、カトラリー、繊維などの用途に使用されています。 企業はバイオプラスチックの製造に数十億ドルを投資しています。 しかし、それらは年間生産される 4 億トン以上のプラスチックのうち、推定 1% にすぎません。

米国国立再生可能エネルギー研究所のベッカム氏は、「プラスチック汚染の危機は文字通り目に見えるものであり、特に自然環境でそれを見ると、悲痛な思いをせずにはいられない」と認める。 「人類はこの問題を認識していると思いますし、解決できると期待しています。しかし、それには膨大な労力と時間がかかるでしょう。」

キャロリン・フォーチュナ (彼ら、彼ら) 博士は、環境正義に生涯を捧げてきた作家、研究者、教育者です。 キャロリンは、名誉毀損防止連盟、国際識字協会、リービー財団から賞を受賞しています。 キャロリンはテスラへの小規模投資家です。Twitter と Facebook でキャロリンをフォローしてください。

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