プラスチックのリサイクルが始まったのは、1970 年代にこの素材が日常生活に浸透してから 20 年後のことです。しかし、それまでのリサイクルは、当時のプラスチック消費量に追いつくことができず、また、急速に変化する今日の世界にも追いつくことができませんでした。
1950 年、世界のプラスチック生産量は約 200 万トンでした。Statista によると、2020 年の世界のプラスチック生産量は約 3 億 6,700 万トンで、COVID-19 がプラスチック産業に与えた影響により、それ以前より若干減少しています。
これだけ新しいプラスチックが流通すれば、その多くがリサイクルされると思うかもしれませんが、そうではありません。毎年作られるプラスチックのうち、リサイクル用に回収されるのはほんの一部で、そのほとんどが実際にはリサイクルされていいません。その結果、ほとんどのプラスチックは埋め立てられ、最終的には環境中に放出され、陸と海の両方で世界のゴミと汚染を増大させているのです。
1992 年以降、高所得国から排出されるプラスチック廃棄物の半分以上が、数百の低所得国に輸出され、処理されており、その大半は中国に輸出されています。これは、米国生命工学情報センターによると、これはプラスチック廃棄物を管理し、埋め立てや焼却に回されるのを防ぐための出口を提供するものです。
しかし、中国の2018年の「国門利剣（ナショナルソード）」政策がそれを変えつつあります。この政策が導入される前、同国の生態環境部によると、2017 年のピーク時には 4,227 万トンもの汚れた混合リサイクル品を輸入しており、そのほとんどは汚れがひどく再利用できないものだったそうです。2018 年の『Yale Environment 360』 のレポートによると、禁止される前でも、同国が輸入したプラスチックの 13 % 以下がリサイクルされるか燃やされていました。残りは埋立地へ運ばれるか、川や海へ流されており、中国が新政策を実施した主な理由の 1 つは、こうした分別やリサイクルが難しい低品質のプラスチックの輸入を減らすことでした。
2021 年 10 月に発表された国連の報告書によると、プラスチック汚染はすべての生態系にとって脅威となっており、中国やその他の国が世界のごみの半分を取り込まなくなった現在、この問題は 2030 年までに 2 倍以上になる方向に進んでいるといいます。米国はプラスチック廃棄物の 10 分の 1 以下、欧州は 3 分の 1 程度と、より良いリサイクル率を維持していますが、今後はこれらの国々が輸出できないプラスチックを抱えることになり、プラスチック事情はさらに悪化することが予想されます。
リサイクルを促進することは、論理的な解決策のように思われます。しかし、残念ながら、従来からすべてのプラスチックがリサイクル可能なわけではなく、繰り返しリサイクルできるものもほとんどありません。テイクアウトの食品容器やマーガリン、ヨーグルトの容器など、消費者使用後のプラスチックのほとんどは、従来の機械的リサイクル方法では「リサイクル不可能」とされ、そのほとんどが焼却されるか埋立地へ送られることになります。
このプラスチック、ポリプロピレンは、ほとんどリサイクルされていません。「樹脂識別コード 5」として知られ、シャンプーボトルやプラスチックカップ、自動車部品や医療機器など、あらゆるものに使用されています。従来、これらのプラスチックから汚染物質や色、臭いを除去してリサイクルするには、費用と手間がかかり、結果も芳しくありませんでした。
リサイクル革新技術の普及により、材料設計から分離、再加工までのクローズドループ循環型経済が促進され、古いプラスチックに新しい生命を吹き込むことができるのです。たとえば、ケミカルリサイクル技術は、現在使われている機械的処理を強化したり、置き換えたりすることができます。これは、高熱、化学反応、またはその両方を用いて、使用済みのプラスチックを新しいバージンプラスチックや燃料、その他の新しい化学品や製品に変えるものです。
これらの技術により、環境中に流出する可能性のある回収不能なプラスチックを大幅に削減することができます。使用済みプラスチックに含まれる色やにおいなどの汚染物質を除去するためには、高度な技術が必要です。さらに、エマソンが提供するオートメーションのようなサービスは、使用済みプラスチックを新しい製品に変えて廃棄物や汚染を減らし、プラスチック製造コストを下げるために不可欠な役割を果たすことができます。
ポリプロピレンの新しい利用法を紹介した 2 つの会社が、プラスチックリサイクルの可能性を例証しています。PureCycle はプラスチックをバージンに近い純粋なポリプロピレンに戻し、新品同様の状態でプラスチック経済に再導入します。一方 ReNew ELP は混合プラスチックを高品位の化学物質とオイルに還元し、新しい使用例と用途のための原料を提供します。
フロリダ州オーランドに拠点を置く PureCycle Technologies は、革新的な技術によって廃棄物をほぼ新しいポリプロピレンに変え、同じ用途に再利用することができます。P & G が開発したこのプロセスでは、色や臭い、汚染物質を除去し、リサイクル材を新しいプラスチック製品の製造に使用できるバージン材と同様の特性を持つ超高純度の再生ポリプロピレン樹脂に変えることができるのです。
P & G の持続可能な材料開発担当シニア R&D ディレクターで、PureCycle が採用している溶剤精製プロセスを発明した John Layman 氏は、「再生プラスチックは通常、色がグレーで、悪臭を放ち、規制上の懸念をもたらす汚染物質を持っています」と語っています。
Layman 氏によると、より良いリサイクルポリプロピレンの需要に応えることができるのは、現在この技術だけであり、PureCycle と環境の双方に利益をもたらすものです。Layman 氏は、「今日、消費者は自分たちが購入する製品が環境に配慮したものであることをますます期待するようになっています。この新しい技術は、当社の革新的な能力を向上させると同時に、環境面でも利益をもたらします」と述べています。
英国に拠点を置く ReNew ELP は、ポリプロピレンを原料の化学物質に戻すプロセスで、リサイクルの考えをさらに一歩進めています。同社が採用しているのは、超臨界蒸気です。超臨界蒸気とは、水を臨界点以上に加熱・加圧し、液体と気体の両方の性質を持つ状態にしたものです。この超臨界蒸気によって、破砕物のプラスチック高分子構造を分解し、リサイクル困難なプラスチックを新しい炭化水素原料に変換して、新しいプラスチックを製造することができます。
汚染された製品や柔軟な多層プラスチックパッケージなど、消費者使用後のプラスチックの多くは、従来の機械的リサイクル方法では再生できないため、ReNew ELPのプロセスが期待されます。Mura Technology が開発した超臨界水蒸気蒸留装置 Hydro PRS は、プラスチックを元の化学物質や油脂に戻すことができるからです。また、原料の分別が不要で、汚染されていてもいなくても、すべてのプラスチックを一緒に投入することができます。
プラスチックから発生する汚染を世界規模で削減するには、新しいプロセスへの移行を加速し、さらなるイノベーションを行い、持続可能性に関する意欲的な目標をサポートできるようにする必要があります。
これらの新しいプロセスは、拡張性のある生産モデルを構築するための高度なオートメーション技術とソフトウェアに依存しています。そこで ReNew ELP は、安全かつ効率的で革新的なプロセスを実現するためのデジタルオートメーションのパートナーとしてエマソンを選択しました。さらに、同社は ReNew ELP にプロジェクトと運用方法、工場を効率的に稼働させ従業員の安全を確保するための制御・安全システムを提供する予定です。
ReNew ELP 社のマネージングディレクター、Richard Daley 氏は、「ReNew ELP 社では、使用済みプラスチックを化石代替原料に変換することで、不要な使い捨てプラスチックを排除し、廃棄物ではなく価値を生み出す循環型プラスチック経済の原料を作る潜在力を秘めています」と述べています。
同社は、新しいリサイクルプロセスの環境への影響と地球温暖化の可能性（GWP）を明らかにするため、Warwick Manufacturing Group によるライフサイクルアセスメントを開始しました。この評価では、プラスチック廃棄物を高度なリサイクルの代わりに焼却から転用した場合に、どの程度の CO2 削減効果が得られるかも判断します。最初の調査結果では、GWP が大幅に削減されることが示され、有望視されています。
Emerson のグローバルセールス担当グループプレジデント、Roel Van Doren 氏は次のように述べています。「共同プロジェクトエンジニアリング、高度なデジタルソリューション、ライフサイクルサービスを通じて、Emerson は ReNew ELP が持続可能な手法をサポートし、資源保護という目標を推進できるようなソリューションを構築できるよう支援します。」
プラスチックから発生する汚染を世界規模で削減するには、新しいプロセスへの移行を加速し、さらなるイノベーションを行い、持続可能性に関する意欲的な目標をサポートできるようにする必要があります。Emerson が提供するソリューションのような高度なデジタルオートメーション技術と、革新的で協力的なプロジェクトエンジニアリングを組み合わせることで、PureCycle や ReNew ELP などの企業が、安全性と信頼性と生産性を確保し、環境と収益に良い成果をもたらす長期的ソリューションを構築できるようになります。信頼できるデジタルパートナーと革新的な技術の組み合わせは、毎年 1,700 億ポンドも生産されるポリプロピレンプラスチックを大量に削減し、より良い未来への道を切り開くのに役立ちます。
