2030年までに200万トン生産へ。代替プラスチック有力候補の「バイオプラスチック」とは?【サイエンス思考】

日本では、2020年7月からスーパーのレジ袋などのプラスチック製買い物袋の有料化が始まりました。

これにより、買い物の際にレジ袋を配布する際の辞退率が上昇し、11月の段階で70%を超えました

小泉進次郎環境大臣は、有料化によるプラスチックゴミの削減に手応えを得て、次の一手として、スプーンなどを含めたプラスチック製品の有料化にも意欲的な姿勢を見せています。

プラスチックゴミを削減する流れの中で(啓蒙のために)有料化の動きが加速する一方、従来の石油由来のプラスチックに代わる、“新しい”プラスチックにも注目が集まりつつあります。

その中でも、今回注目するのは、環境に優しいとされている「バイオプラスチック」です。

バイオプラスチックを既存のプラスチックに置き換えることで、地球温暖化や環境汚染を防ぐことが期待されています。

5月の連載「サイエンス思考」では、東京大学大学院農学生命科学研究科でバイオプラスチックについて研究する岩田忠久教授にご協力いただき、バイオプラスチックとはそもそも何か、そして、現在プラスチックがどういった課題を抱え、バイオプラスチックがその解決にどう寄与するのかを解き明かしていきます。

なぜ今、バイオプラスチックなのか?

海洋プラスチック

Shutterstock/feeling lucky

OECDの調査によると、世界のプラスチック生産量は年々増加しており、2015年には、世界で年間4億トンを超えるプラスチックが製造されました。

日本では、年間約1000万トンのプラスチックを生産しており、このうち約900万トンが廃プラスチックとしてリサイクルされたり、そのまま処分されたりしています(参照:プラスチック基礎知識2020)。

一定数リサイクルできているとはいえ、環境への負荷を考えると、プラスチックの使用はできる限り削減しなければなりません。2020年7月から始まったレジ袋の有料化は、プラスチックが抱えるさまざまな環境問題(詳細は後述)に目を向けさせ、考えてもらうための施策でした。

そこでこの取り組みでは、環境に配慮したレジ袋であれば「無料配布」を認めています。

無料配布が認められたレジ袋3種類

  1. 再生可能な植物由来の「バイオマス素材」を25%以上配合しているレジ袋。
  2. 海の微生物によって分解されるプラスチック(海洋生分解性プラスチック)の配合率が100%のレジ袋。
  3. 繰り返し使用可能なプラスチックフィルムの厚みが50ミクロン以上のレジ袋。素材は問わず、結果的にゴミの量が減る。

海洋生分解性プラスチックはまだ日本ではあまり流通していないので、実際に私たちが手に取ることのある無料のレジ袋はバイオマス素材を配合されたもの(バイオマスプラスチック)か、厚みのあるレジ袋になります。

レジ袋

スーパーでこのような光景を見かけることも当たり前になった。

retirementbonus/Shutterstock.com

このように、レジ袋には「有料化」しなくてもよい方法が用意されています。

プラスチックが抱える課題を考えてみると、なぜそれぞれの方法だと「有料化」をしなくても良いのかがよく分かってきます。

日常生活のあらゆる場面で使われているプラスチックは、石油から作られている以上、資源量には限りがあります。また、その製造や廃棄する工程の中で、地球温暖化の原因である温室効果ガス(二酸化炭素)を発生させてしまいます。

限りある資源の大量消費を減らすことや、世界的な脱炭素の流れの中で、従来のプラスチックの使用量を減らす必要があるといえます。

また、近年、プラスチックのゴミ問題も深刻化しています。

プラスチックは、自然環境では分解されにくいため、ゴミとして環境中に長い間残ってしまいます。

海に流れ出たプラスチックゴミが海洋を汚染することはもちろん、5mm以下の小さなプラスチック(マイクロプラスチック)によって、生態系だけでなく人体へも悪影響を与える可能性が示唆されています。

石油資源の問題、二酸化炭素の排出量の問題、そしてマイクロプラスチックによる汚染などのゴミ問題という課題を解決するために、代替プラスチックであるバイオプラスチックが注目されているのです。

「バイオプラスチック」の誤解

とうもろこし畑

トウモロコシはバイオマスプラスチックの原料になる(写真はイメージです)。

Shutterstock/nawamin

「既存のプラスチックの代わりとして注目されている『バイオプラスチック』は、微生物によって分解される『生分解性プラスチック』とバイオマス(生物資源)を原料に製造された『バイオマスプラスチック』の総称です。

それぞれにコンセプトがあるのですが、混同している人が多いです」(岩田教授)

バイオマスプラスチックは、トウモロコシや藻類、小麦などの生物資源(バイオマス)を原料としたプラスチックです。

ここで注意したいのが、バイオマスプラスチックはあくまでも「何を原料としているか」という部分に注目した表記であるという点です。

例えば、トウモロコシなどからバイオエタノールを生産し、そこからプラスチックとしてよく使われている「ポリエチレン」を作ることも可能です。

この場合「バイオポリエチレン」などと区別されることもありますが、プラスチックとしての性質は通常のポリエチレンと同等です。

ゴミとして海などに流れ出てしまうと、そう簡単には分解されません。

「植物を由来にしている」と聞くと、自然環境中で分解されると勘違いしがちですが、決してそういうわけではありません。

バイオプラスチックのメリットは、植物を原料としている以上、成長する過程で大気中から二酸化炭素を吸収している点にあります。

仮に焼却処分して二酸化炭素を排出したとしても、トータルで見ると大気中の二酸化炭素濃度に影響を与えない(カーボンニュートラル)と考えることができるのです。

バイオマスプラスチック

バイオジェット燃料などを開発しているユーグレナ社は、藻の一種であるユーグレナ(ミドリムシ)を原料にバイオマスプラスチックの開発をしている。

撮影:三ツ村崇志

一方、生分解性プラスチックは、「原料に関わらず」自然界の微生物によって二酸化炭素と水に分解されるプラスチックを指す言葉です。

たとえ石油由来のプラスチックであっても、微生物によって分解されるものであれば、生分解性プラスチックに該当します。

ただし、石油を原料として作られた生分解性プラスチックは、バイオマスプラスチックのように石油資源の節約や、二酸化炭素の排出量を削減することには貢献しません

生分解性プラスチックのメリットは、なんといっても環境中に放出されたプラスチックがマイクロプラスチックなどとして長期間残ることを防げるという点にあります。

「バイオプラスチック」と同じ枠組みで語られることの多いバイオマスプラスチックと生分解性プラスチックですが、その意味合いはまったく異なっているのです。

バイオプラスチックの普及が進まない理由

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