リサイクル

ブラウン管、真空断熱材に再利用

 今朝の日経新聞に、「ブラウン管TV再利用-パナソニック、ガラスを断熱材に」という記事が掲載されていました。

 ブラウン管テレビに使われたガラスを回収し、破砕や溶融などの工程を経て、「グラスウール」と呼ぶ断熱材の材料に転用するそうです。まずは自社製の冷蔵庫に使用し、将来的には外部顧客への販売も検討するとしています。

 私の家ではケ-ブルTVのデジアナ変換サービスのお蔭で、まだまだブラウン管テレビが活躍しています。新たに生まれ変わる先があると知ると暖かい気持ちになります。もうしばらくお世話になります。(^^)

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リグニンで古紙をプラスチックに

 11/7(日)の「夢の扉」という番組で、「木から作るプラスティックで世界を変えたい」という放送を見ました。

 古紙などの木質系廃棄物からプラスチックが作れるというのです。開発したのは三重大大学院の松岡正光教授。古紙を水に溶かして型にはめ、作りたい形に成型します。乾燥させると形が出来ますが、このままでは強度が弱くちょっとした力で崩れてしまいます。それで、古紙を成型した物体をリグニンという物質を溶かし込んだ溶液に浸します。すると木のように硬くなるのです。硬くて軽いプラスチックのような製品が出来上がるのです。

 リグニンというのは、木の中に含まれている物質で、木の繊維の中に入り込み、鎖のように縛りつけ硬くする性質があるのだそうです。木が立っていられるのもリグニンがあるからなんです。の性質は木を切り倒して切断した木片になった状態でも維持されます。これまで、世界中の多くの研究者が木からこのリグニンだけを取り出そうと試みてきましたが、実現できませんでした。木の繊維だけを溶かし、リグニンを取り出そうとしてもリグニンも一緒に溶けてしまって取り出せなかったのです。松岡教授は、ある日まずリグニンをコーティングして溶液に溶けないようにしてから木質繊維を溶かし、リグニンだけを取り出すことに成功しました。研究を開始して15年が経過していました。その2年後に"リグぱる"というプラスチックを完成させたのです。すでに2005年に開催された「愛・地球博」で紹介された「未来の乗り物」、トヨタのアイユニットのボディにも使われていました。

 「リグぱる」で作った製品は、その役目を終えると、溶かしてまた新しい形に成型して、もう一度リグニンの溶液に浸すことで、何回でも蘇るといいます。いま、徳島県那賀町の山間部にリグニンを取り出す大型プラントを建設する計画があるそうです。材木業などからでる木質廃材を使ってリグニンを大量に取り出し、有り余る古紙などの原料からプラスチック製品を作るというのです。

 石油が枯渇するのは時間の問題です。素材としての石油に代わるのが木から作るプラスチック。生物資源から益々目が離せません。

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3R検定

 3R検定という検定を皆さんはご存知でしょうか。3RというのはReduce(廃棄物の発生抑制)、Reuse(再使用)、Recycle(再資源化)のことです。持続可能な社会をつくるためには、限りある資源をより効果的に使用しなければなりません。そのための活動が3Rです。3R検定は3R活動を広く普及させるために生まれました。

 昨年(2009年)1月に第1回3R検定試験が行われました。そして今年(2010年)1月に第2回3R検定試験が行われました。私はたまたま昨年秋に神戸で開かれた生物多様性に関するイベントに参加した時に3R検定のことを知り、今年1月の第2回3R検定試験を受験しました。第2回3R検定試験の合格ラインは100点満点で65点。80点以上は"3Rリーダー"、65点~79点は"3Rリーダーのたまご"に認定されます。私はかろうじて"3Rリーダーのたまご"に認定されました。エコ検定に類似した部分はありますが、3Rについてはより深い知識が求められます。

 昨日、第2回3R検定合格者ミーティングが、京都にある京エコロジーセンターで開催されました。合格者の端くれとして参加してきました。第2回3R検定試験の正答率の低かった問題の解説や合格者が今後活躍するためのガイダンス、参加者の交流などが行われました。単に合格して終わりというのではなく、フォローアップのためのしかけがあるというのが多くの他の検定試験とは違うと感じました。3Rは思った以上に奥が深いと感じました。これからもより深い知識を身につけたいと思っています。そして3Rを自身で実践するだけでなく、多くの方に普及させる必要性を感じました。そして最終的には社会システムの変革につなげていきたいものです。

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プラスチック分別機

 今日、自宅近くにある奈良県生駒市にある生協に行ってみると、プラスチックを6種類に分別する装置が設置されていました。

 制御機器大手のIDECが大阪大学などと組み、開発したものだそうです。半導体レーザーを使ったセンサーで素材を分別し、ロボットアームが種類毎に回収箱に入れる仕組みです。プラスチックに波長の違うレーザーを照射して反射光を読み取って分析するそうです。装置には分別回収で実現できるCO2削減量も表示されます。

 今回の設置は実験だそうで、実験結果を踏まえて市販を検討するといいます。これまでは消費者が分別して箱に入れていました。CO2削減量が表示されるとはいえ、リサイクルへの関心は自ら分別した方が意識付けされるようにも思うのですが、どうでしょう。まだ設置されて10日ほど。分別の精度など実験結果がどうなるか、注目していきたいと思います。

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廃棄パネルからのインジウム回収

 今朝の日経新聞に、「廃棄パネルから95%回収-希少金属もインジウム」という記事が掲載されていました。

 大阪府立大学の吉田弘之教授はシャープと共同で、廃棄した液晶パネルから希少金属であるインジウムを回収する新技術を開発したそうです。

 インジウムは液晶パネルの電極に必須な材料で、ガラス基板に付着させて使われています。パネルを酸で溶かして特殊な膜でインジウムを回収する方法がありますが、手間がかかるうえ、高コストで利用は進んでいないそうです。新技術はガラス基板を小さく砕いてから、水酸化ナトリウム溶液に入れ、高温高圧で処理することによって水酸化ナトリウム溶液を分解力の高まる「亜臨界」状態にして、インジウムをガラス基板がらはがすという方法で取り出します。実験ではインジウムを固体のまま約95%も回収することができたそうです。この新技術は処理が簡単なので、安く回収できる可能性があるといいます。

 インジウムの埋蔵量は中国が世界1位です。中国ではインジウムを始めとするレアメタルの輸出規制強化の動きがあります。また資源提供の代わりに環境技術の提供を求める動きもあり、難しい判断を迫られる可能性もあります。そう考えると、なんとか日本の「都市鉱山」から希少金属を少しでも多く効率よく回収する方法を確立しなければなりません。更なる研究開発、実用化を期待したいものです。

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シリコン廃材リサイクルの課題

 今朝の日経新聞に、「シリコンスクラップ急落-再利用 安定の道遠く」という記事が掲載されていました。

 半導体ウエハーの製造過程などで出るシリコンスクラップ(シリコン廃材)が価格の高騰で行き場を失っているとのことです。シリコンスクラップは、主に太陽電池向けに再利用されていましたが、欧州での太陽電池需要の急減や中国での輸入禁止措置によって価格がピーク時の1/10まで下落したのです。

 シリコンスクラップは、シリコンインゴットの端材や半導体ウエハーの検査用・不良品のほか、多結晶シリコンの生産段階でも発生します。以前は廃棄されたり、アルミ合金の添加用に使われていましたが、ここ数年は、太陽電池市場の急拡大を受けて、リサイクルが増加しました。太陽電池向けは半導体向けより純度が低くても利用できるためです。

 最近の半導体需要の回復で、ウエハー工場の稼働率は上昇しており、多結晶シリコンの設備増強もあり、スクラップ発生は増加状況にあるといいます。需要と供給のアンマッチが起きているというわけです。将来的には使用済み太陽電池パネルの廃棄問題も課題となりますから、シリコンスクラップのリサイクルの在り方は重要な課題になってくると思われます。

 思い起こせば、古紙やペットボトルのリサイクルについても同様の問題が発生していました。資源相場の変動に左右されない安定したリサイクル基盤の構築はシリコンについても同様の課題です。動脈産業と静脈産業の連携や法的整備も必要になってくるように思います。

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排熱を運んで冷暖房に利用

 録画していたDVDから、2009年2月15日に放送されたTBS「夢の扉」を見ました。テーマは「工場から出る排熱で家庭の冷暖房をまかないたい」

 ここで紹介されていたのは、熱を運搬することを可能にする物質です。工場から出る排熱は、隣接する施設で利用できる場合は、パイプラインでつないで利用されています。温水プールなどがその例です。しかし、多くは利用できずに捨てられているといいます。遠く離れた場所に熱を運ぶことができたらもっと排熱利用が進むはず。そう考えた岩井良博(三機工業)さんは、熱を運ぶヒートコンテナを開発しました。コンテナに中には「酢酸ナトリウム」という物質が入っています。

 液体⇔固体の相変化の際に放出あるいは吸収される熱エネルギーを潜熱といいます。「酢酸ナトリウム」は相変化を起こす温度がおよそ60℃。高温に熱せられた液体は時間とともに温度が下がっていきますが、酢酸ナトリウムの場合、約60℃になると放熱を始め、長時間60℃の温度を保つことができます。その時間はおよそ2時間。その間に移動して水などの別の物質に熱を伝えて利用しようというわけです。

 現在の課題はコンテナが大きすぎること。そして、熱がなくなれば何度も運ばなくてはならない。つまりピストン輸送が必要になるということです。岩井さんは、「小さくして利用場所に設置して長時間使えるようにしたい」と言います。

 さらに、排熱を冷房にも使えないかという研究もされています。「ガス冷蔵庫」というものがあります。これは、アンモニアなどのアルカリ性質のものを液化させ、気化器へ送り、急激に気化させ、そのときに発生する吸熱効果を利用して冷却する冷蔵庫のことをいいます。気化させるときにガスの火を使うので「ガス冷蔵庫」といいます。つまり、気化させる時に一時的に熱が必要になります。気化には100℃以上の熱が必要だそうで、「エリスリトール」という物質はおよそ2時間100℃を保つことができるそうです。「エリスリトール」を使って熱を運ぶことができれば、排熱を冷房にも利用できるというわけです。

 (財)省エネルギーセンターの調査によると、工場や焼却炉などでムダに捨てられている排熱量は日本全国で1年間におよそ27万テラcalで、購入されたエネルギーのおよそ9.6%が捨てられていることになるのだそうです。これは日本の全住宅の5年分のエネルギーをまかなえる量だそうです。排熱をうまく利用するというのは、CO2排出削減にとって大きな意味があります。岩井さんの夢が実現して、ヒートコンテナが小さくなって一般家庭でも排熱を使えるようになるといいですね。

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食品廃棄物削減に向け数値目標

  昨日の日経新聞夕刊に、「食品廃棄に抑制目標」という記事が掲載されていました。

 農水省によると、食品産業全体の食品の廃棄量は2006年度の11百万㌧程度で、飼料などに活用する再生目標を掲げる食品リサイクル法が2001年に施行されたことで、廃棄量のうち半分強が何らかの形で再利用されているが、廃棄量そのものは横ばいで推移しているといいます。

 そこで、政府は再生目標に加えて、加工メーカーなどの製造業、スーパーなどの卸売り・小売業、ファミレスなどの外食産業などの業種別に廃棄量抑制目標を設定する方向だそうです。再生目標では百㌧以上を捨てる食品事業者に対し、正当な理由もなく著しく目標が達成できていない場合に、勧告や企業名の公表、50万円以下の罰金を科すことができますが、抑制目標についても一定の罰則を設けるとしています。

 食品については消費者の安全意識も強く、本来ならまだ食べられるのに、賞味期限を過ぎたといった理由で廃棄されたり、また消費者に買い控えられるケースも多く発生しています。そうした状況を考えるとなかなか難しい問題です。しかし、廃棄にコストがかかるのも現実ですから、なんとか再利用するなり、廃棄物そのものを少なくするための工夫が必要です。そのためには、需要予測の精度を上げるための様々な要因の分析や生産工程の中での廃棄物発生ポイントの把握、工程改善等を行うことが重要です。品質、安全、環境、コストの総合的な検討が必要です。

 さらに言えば、消費者の意識改革も必要でしょう。できるだけ新鮮な食材を買うものの、冷蔵庫の中に放置して結局捨ててしまうこともよくあることです。そうした行動を見直すことも必要です。またわざわざ奥にある製造日付の一番新しいものを買うのではなく、手前にある製造日付の古いものを買うのもいいでしょう。生鮮食料品でなければ賞味期限内であれば味や品質も変わらないと思いますので、捨てられるよりは食べてあげた方が環境にやさしい行動といえます。

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環境・資源保全のためのメタルバイオテクノロジー

 1/28に開催された「第16回資源循環技術発表会」で「微生物を活用したレアメタル回収技術」(大阪大学大学院 池道彦教授)という講演を聞きました。大変印象に残りましたので、少し紹介したいと思います。

 存在量が少なく、技術的・経済的に採掘・精錬が困難なレアメタルは、IT・宇宙・自動車・原子力等のハイテク産業で使用されるようになり、その利用価値は高まる一方です。レアメタルは資源としての枯渇が懸念されています。こうした中、携帯電話基板からの回収に代表されるような金属類のリサイクル技術の開発が進められていますが、少なからぬ量が混入されているにも関わらず、排水や無分別廃棄物中からの金属類回収・リサイクルはなかなか進んでいません。一方でこのような金属類を濃縮し、大量使用、廃棄するようになったことから、"レアメタル汚染"といわれる新たな環境汚染問題も顕在化しつつあります。特に水に溶けてしまうと化学的技術だけではなかなか回収が難しいのが現状です。

 今回の研究発表では、こうした問題を踏まえて微生物を使って排水からレアメタルを回収しようという試みについて説明されました。ガラスや家電製品などで、特異的な色彩や電気・光学的挙動を生み出す材料元素として幅広く使われているセレンを題材にした研究成果の発表でした。

 研究グループは、新種のセレン酸還元菌を発見しました。この微生物はセレンについている酸素で呼吸する微生物です。セレン酸還元菌は排水中に含まれるセレン酸に作用して呼吸しながらセレンを細胞内に溜め込みます。それを物理化学プロセスによって固形物として回収するのです。

  微生物でレアメタルを回収する技術は2008年3月17日にもこのブログで紹介しました。これ以外にも、テルル、プラチナ、ウラニウムなど、いくつかのレアメタルや放射性物質に対して還元作用を持つ微生物が発見されているようです。酸化、還元以外に、吸収・蓄積、不溶化、揮発化、吸着・結合、無毒化など金属類に対して様々な作用をする微生物が存在するそうで、こうした微生物による金属類の代謝作用の研究も始まっています。

 資源枯渇と環境汚染という2つの問題解決に生物の力が利用できるというのは非常に面白いと感じました。私たちが知らない生物の作用というのはきっとまだまだたくさんあるのだろうと思います。地球上には様々な問題がありますが、生態系というのはそれらをうまくカバーするように出来ているのではないか、それを人間がまだ知らないだけではないか。生物の力を借りればもっともっといろんな問題が解決できるのではないか。そう思うとそれらを探求することはもとより、生物、生態系そして地球環境をもっともっと大切にしなければならないと感じます。

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リサイクル基盤構築への課題

 日経エコロジー1月号の特集記事の中で、「資源価格暴落で静脈産業に異変」という記事が掲載されていました。

 資源価格の乱高下により、リサイクル産業が振り回されているといいます。たとえば、廃ペットボトルは資源価格が上昇し、2005年頃から中国などが高値で買い取る動きが顕著になりました。そのため廃ペットボトルは国内のリサイクル事業者の間で奪い合いになり、落札価格が急落。逆にリサイクル業者が有償で廃ペットボトルを買い取らなければならなくなりました。処理費用をもらった上に、安定した量を確保できるという想定でビジネスモデルを構築していたリサイクル業者にとっては、ビジネスが成り立たなくなり、2008年になって、事業を継続できなくなったリサイクル業者が相次ぎました。6月にペットリバース(川崎市)が破産したのに続いて、7月に廃ペットボトルからカーペットを作っていた根来産業(大阪府堺市)が民事再生法の適用を申請しました。そして10月には、帝人ファイバー(東京都千代田区)が廃ペットボトルをペットボトル樹脂に再生する「ボトルtoボトル」事業の休止を発表しました。

 ところが、世界的な金融危機の影響で、実態経済においても資源需要が減少し、2008年10月下旬から廃プラスチックの中国への輸出がぱったり止まってしまいました。アジア地域でプラスチックの価格が急激に下落し、バージン材と再生プラスチックの価格差が縮小し、価格メリットがない中、あえて再生品を選ぶ企業がなくなったのです。

 日本国内では、リサイクル事業者が次々と倒れた現状において、海外需要が減った今、処理し切れない廃ペットボトルが再び国内にあふれ出すという心配が現実のものになろうとしています。目まぐるしい需要の変動に振り回され、国内のリサイクル基盤が揺らいでいるのです。

 循環型社会形成のためにも資源相場の変動に左右されにくい安定したリサイクル基盤の整備が重要です。企業としてリサイクルコスト低減の取り組みが必要ですが、リサイクルコストを下げるには、素材が均一で異物の少ない"品質"の高いプラスチックゴミを出す必要があります。消費者の協力が不可欠なのですが、そのためにもわかりやすい分別ルールにすることや、容器包装リサイクル法の見直しも必要でしょうね。

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