環境問題への関心が高まる中、従来のプラスチックに代わる素材として注目されるのがバイオマスプラスチックですが、バイオマスプラスチックにはいくつかの課題が存在します。

この記事では、バイオマスプラスチックの普及に向けて必要な課題について解説します。また、バイオマスプラスチックを利用した不織布が抱える課題と解決策についてもお伝えします。

バイオマスプラスチックとは

バイオマスプラスチックは、再生可能なバイオマス資源を原料として合成され、化学的または生物学的なプロセスによって生成されるプラスチックです。

このバイオマスプラスチックの原料となる植物は、成長過程で行う光合成によって大気中のCO2を吸収し、同時に酸素を生成します。つまり、バイオマスプラスチックは生成から廃棄のサイクルにおいて従来のプラスチックよりも排出されるCO2量が少ないため、環境にやさしい素材と言えます。

日本国内ではバイオマスプラスチックに関連する複数の協会が存在し、バイオマスプラスチックを定義しています。この定義によれば、バイオマスプラスチックには、バイオ由来の炭素と石油由来の炭素が混ざっている場合でも含まれるとされています。

また、一部のバイオマスプラスチックには生分解性を持つものもあり、廃棄の段階でプラスチックが土壌や水中に存在する期間が短縮されることで環境への影響が軽減されると考えられます。

バイオマスプラスチック登場の背景

バイオマスプラスチックの開発・利用が注目されるようになったのにはどのような背景があるのでしょうか？

ここからは、バイオマスプラスチック登場の背景についてまとめていきます。

環境への懸念

従来のプラスチック製品は石油由来の原料を使用しており、その製造や廃棄によって環境に負荷をかけることが知られています。

石油の使用やプラスチックの廃棄が環境問題の一因となっていることから、より持続可能な代替品の需要が高まりました。

再生可能な資源の活用

バイオマスプラスチックは再生可能なバイオマス資源を原料として使用するため、石油に依存する従来のプラスチックと比べて環境にやさしい選択肢とされています。

地球資源の保護や持続可能な開発が叫ばれる中、農業副産物や食品廃棄物など、再生可能な資源利用に注目が集まっています。

規制の強化

環境問題への関心の高まりや持続可能な開発の推進に伴い、多くの国や地域でプラスチック製品の規制が強化されています。

バイオマスプラスチックは、これらの規制に適合するための持続可能な選択肢として注目され、利用が促進されています。

技術の進歩

バイオマスプラスチックの登場には、バイオテクノロジーとプラスチック工学の進歩が大きく関わっています。

新たな製造プロセスや素材の開発により、バイオマス資源を効率的に変換し、高品質なプラスチック製品を生産することが可能になりました。

バイオマスプラスチックが抱える課題

日本では、毎年約1,100万トンのプラスチックが使用されていますが、そのうち、バイオプラスチックの使用量は約4万トンと、全体のわずか0.4%ほどに止まっています。

環境にやさしくプラスチックに代わる素材として期待されるバイオマスプラスチックの普及が進まないのは以下のような課題があるからです。

出典：平成30年バイオプラスチック概況（日本バイオプラスチック協会）

コストがかかる

バイオマスプラスチックの製造には、再生可能なバイオマス資源の調達や加工するためのコストがかかる傾向にあります。

また、バイオマスプラスチックの製造には、新たな製造プロセスや技術の開発、設備投資などが必要となり、これらの投資や開発にも高いコストがかかる点が大きな課題の一つであると言えるでしょう。

食糧資源との競合

バイオマスプラスチックの原料として使用される農業副産物や食品廃棄物などは、通常、食糧生産に利用される可能性があるものです。

そのため、これらの資源をプラスチックの原料として使用することで、食糧資源との競合が生じる恐れがあります。

リサイクルが難しい

バイオマスプラスチックは、異なる種類の生物由来の素材を使用することがあります。それによって異種プラスチックの混合が生じ、リサイクルプロセスが複雑化する可能性も少なくありません。

また、バイオマスプラスチックのリサイクル技術はまだ発展途上であり、従来のプラスチックと同様のリサイクル施設やプロセスが整備されているとは限りません。そのため、バイオマスプラスチックのリサイクルには特殊な技術や設備が必要とされることがあり、これらが整備されていない場合、リサイクルが難しくなるのです。

バイオマスプラスチックの課題を解決するには

では、上記でお伝えしたようなバイオマスプラスチックの課題を解決するには、どのような対策をとれば良いのでしょうか。

原料調達の効率化

バイオマスプラスチックの製造に使用する原料の調達コストを削減するために、効率的な原料供給チェーンを構築する必要があります。

これによって、農業副産物や食品廃棄物などの再生可能な資源を効率的に収集し、加工するためのプロセスが最適化されるようになります。

製造プロセスの改善

製造プロセスの効率性を向上させることで、バイオマスプラスチックの製造コストを削減することができます。これには、新たな製造技術やプロセスの導入、エネルギー効率の改善などに取り組まなければなりません。

リサイクル技術の開発

リサイクルが難しいバイオマスプラスチックには、それに特化したリサイクルプロセスや設備の開発、効率的なリサイクル方法の開発を行う必要があります。

さらに、バイオマスプラスチックを適切に分別し効率的に回収するための取り組みや、リサイクルに関する産業間の連携と協力も重要であると言えるでしょう。

バイオマスプラスチックを原料にした不織布の課題

不織布の原料は主に石油由来のプラスチックを使用しますが、バイオマスプラスチックを原料に不織布を製造することも可能です。

弊社でも、生分解性を持つバイオマスプラスチックの一つであるPLA繊維で不織布を製造しています。PLA繊維は化学的に安定した弱酸性で、さらに特定の条件下で発火しても火を自動的に消す、あるいは燃焼を抑制する機能である自己消化の特性があるため不織布に適しています。

しかし、価格が高いというデメリットや、PLA繊維100％では従来の強度を保持しにくいという課題も。そのため、バイオマスプラスチック100％でも強度が出るようなニードルパンチ加工や、熱処理の加工テストを行うなど、課題解決に向けた取り組みを行っています。

また、バイオマスプラスチックとプラスチックを混合した新たな不織布の開発も行い、バイオマスプラスチックの持続可能性とプラスチックの耐久性を組み合わせたより優れた特性を持つ不織布の研究も進めています。

自動車用資材から土木資材まで！「不織布」はマルヰ産業におまかせ！

今回は、バイオマスプラスチックの課題についてお伝えしました。

マルヰ産業は、自動車部品から建設業界に至るまで、日本のものづくりを影で支える「不織布」専門の製造・加工メーカーです。

機能性を持たせた不織布の製造が可能ですので、疑問点やお困りごとがありましたらお気軽にご相談ください。