プラスチックリサイクルの種類

日用品から自動車部品、住宅建材など、身の回りのあらゆるものに使われているプラスチック。日本では1年間に約887万トンものプラスチックが生産されています。その一方で、廃棄されるプラスチック（廃プラ）は年間で769万トンにものぼります（2023年）。プラスチックの製造過程では温室効果ガスであるCO₂の排出量が多いことなど、地球温暖化への影響も見逃せません。

そこで重要になってくるのが、プラスチックの有効利用、つまり、リサイクルです。生産・消費・廃棄物と一方通行の経済（リニアエコノミー）ではなく、廃プラなどの廃棄物を資源と捉え、リサイクルにより再利用するサーキュラーエコノミー（循環経済）の実現を目指すことで、廃棄物の削減とCO₂排出量の削減を通じて、地球環境への負荷を大幅に低減できます。その鍵となるプラスチックのリサイクルには、以下の3つの種類があります。

＜プラスチックの手法と成果物＞

出典：一般社団法人 プラスチック循環利用協会「プラスチックとリサイクル8つの『はてな?』」p.10

1.マテリアルリサイクル（メカニカルリサイクル）

※マテリアルリサイクルについては、「マテリアルリサイクルとは？具体例や現状の課題、これからのリサイクルについて解説」
「カスケードリサイクルとは？水平リサイクルとの違いや課題を解説」にて詳しく解説しています。

2.ケミカルリサイクル

ケミカルリサイクルとは、廃プラスチックを化学的に分解することで分解油や合成ガス、モノマーといった化学原料に戻し、再利用可能な物質にリサイクルする手法です。

ケミカルリサイクルの手法
・高炉原料化：高炉で原料
・モノマー化技術：廃プラを還元剤として再利用する手法
・コークス炉化学原料化：廃プラを石炭と混合して製鉄所のコークス炉で再利用する手法
・ガス化：ガスにして化学工業で原料として再利用する手法
・油化：油に戻して再利用する手法　など

メリット：
・バージン原料と同等の品質のプラスチックや化学原料を作れること

課題：
・巨額な設備投資が必要で、リサイクルにかかるエネルギー消費量が大きい

※ケミカルリサイクルについては、「ケミカルリサイクルとは？メリットや課題について解説」にて詳しく解説しています。

3.サーマルリサイクル

サーマルリサイクルとは、収集した廃プラを焼却した際に発生する熱や蒸気を回収しエネルギー源として再利用する手法です。エネルギー回収、エネルギーリカバリーとも呼ばれます。
具体的には、ごみ焼却施設での発電・熱利用、セメント原燃料化、固形燃料化（RPF、RDF）などが挙げられます。

メリット：
・廃プラは石炭や石油、LPGと変わらない発熱量があるため、エネルギー源として有効活用が可能
・汚れが付着したプラスチックや、さまざまな種類が混ざったプラスチックも利用できる

課題：
・焼却の段階でCO₂が発生する

※サーマルリサイクルについては、「サーマルリサイクルとは？メリットや課題、持続可能な社会に向けて新たな取り組みを解説」にて詳しく解説しています。

プラスチックリサイクルの工程

限られた資源を有効に活用するために、プラスチックリサイクルは具体的にどのように行われるのでしょうか。マテリアルリサイクルとケミカルリサイクルの工程を見てみましょう。

＜PETボトルリサイクルの流れ＞

出典：ペットボトルリサイクル推進協議会「PETボトルリサイクル年次報告書2024」p.12,13

マテリアルリサイクル（メカニカルリサイクル）

（PETボトルの場合）
① 分別・回収
キャップやラベルを外して洗い、市町村のルールに沿って廃棄されたPETボトルを市町村が回収する
② 粉砕・洗浄
PETボトル以外のものを取り除いてから8mm程度に粉砕する。アルカリ水で洗浄して汚れを落とし、金属などを取り除き、フレークにする。
③ 加熱溶融・ペレット化
8mm角のフレークを加熱融解し、粒状のペレットにする
④ 再製品化
フレークやペレットを使って製品を製造する。PETボトルのフレークやペレットを使ってPETボトルに生まれ変わる水平リサイクルのほか、卵パックや食品トレイ、包装フィルムや繊維など、さまざまな製品に利用される

ケミカルリサイクル

（PETボトルの場合）
① 分別・回収
キャップやラベルを外して洗い、市町村のルールに沿って排出されたPETボトルを市町村が回収する
② 前処理（粉砕・洗浄）
PETボトル以外のものを取り除いてから8mm程度に粉砕する。アルカリ水で洗浄して汚れを落とし、金属などを取り除き、フレークにする。
③ 油化・ガス化など
化学技術によって、廃プラの解重合を行う（ポリマーの結合体である重合体を分解し、最小単位であるモノマーにする）。
④ リサイクルプラスチック
化学的に中間原料まで分解されたら、これを精製してPET樹脂を作る。
⑤ 再製品化
PET樹脂を使って製品を作る。

ケミカルリサイクルは粉砕まではマテリアルリサイクルと同じ工程ですが、化学技術を使って廃プラを分解することで、より高品質なリサイクルプラスチックを作ることができます。

プラスチックリサイクルの現状と課題

リサイクル率の現状

＜3つのプラスチックリサイクルの割合（2022年実績）＞

出典：一般社団法人プラスチック循環利用協会「プラスチック３つのリサイクル」

限りある資源を有効に活用し、資源循環を実現するためにはプラスチックのリサイクルが不可欠です。しかし、廃棄されるプラスチックのうち、マテリアルリサイクルとして利用されるのは約22%で、ケミカルリサイクルに至っては3％にとどまっており、廃プラの62%はごみ焼却などのサーマルリサイクルに利用されているのが現状なのです（2022年時点）。

CO₂の排出を抑制し、資源循環を促すためには、単純焼却や埋立がされている未利用廃プラの13%をリサイクルに取り込み、マテリアルリサイクルやケミカルリサイクルの比率を上げることが必要ですが、そこにはいくつかの課題があります。

技術的な課題

マテリアルリサイクルの課題として挙げられるのが、品質の劣化です。何度もリサイクルする過程で洗浄や加熱が繰り返されると、どうしても品質が劣化してしまいます。また、廃棄されるプラスチックのすべてがマテリアルリサイクルできるわけではなく、油脂や強い匂いがついている調味料の容器などは適しません。このように洗浄や分別の手間がかかり、原料となる同じ種類の廃プラを一定量集めるのが難しいという点も、マテリアルリサイクルの課題と言えます。

コストの課題

ケミカルリサイクルにも課題はあります。廃プラを化学的に分解するケミカルリサイクルでは、バージン樹脂と同等の高品質なリサイクル樹脂を製造できますが、巨額な設備投資が必要なため、コストが高くなるのが現状です。さらに、解重合や油化などの過程で新たなエネルギーが必要となり、ライフサイクル全体で考えると環境への負荷がかかるという課題もあります。

こうしたなかで、サーキュラーエコノミーの実現に加え、温暖化ガスの排出量削減などの社会課題を解決していくためには、リサイクル以外の方法も組み合わせていかなければなりません。例えば、石油由来原料よりもライフサイクルにおけるCO₂排出量を削減することができるバイオマス原料の活用のように、さまざまな施策を多角的に講じていく必要があります。

三井化学のリサイクルソリューション

プラスチックの資源循環の必要性が高まる中、廃プラを資源として活用するリサイクルソリューションの開発や取り組みも始まっています。

①マテリアルリサイクルの可能性を広げる技術

異なるプラスチック素材が混ざった廃プラは、バージン素材に比べて強度や柔軟性が低下するという弱点があります。その課題を解決するのが、異素材をきれいに混ぜて再生プラスチックの耐衝撃性といった性能を向上させる製品・技術としてタフマー^TMです。さらに、外見不良を起こしやすいというリサイクルプラスチックが抱える課題に応えるリサイクル材活用成形技術もあります。これにより、リサイクル材が使える製品が広がります。

②ケミカルリサイクルの取り組み

プラスチック製品の中にはさまざまな種類のプラスチックを混合して作られるものもあります。中でもさまざまな種類のプラスチックが使われているのが自動車です。自動車が廃車になると、フロン類やエアバッグ、リサイクルできる部品を取り外したのち、ボディを破砕します。破砕したボディから金属を回収して残るものを自動車破砕残さ（ASR）と言い、これを有効活用するため、三井化学ではケミカルリサイクルの油化プロセスによる原料化を開発しました。

③モノマテリアル化

異なる素材が混じったものより、単一の素材の方が環境への負荷が低いマテリアルリサイクルがしやすいもの。しかし、食品包装などには強度や遮光性、酸素の遮断性などを担保するため、さまざまな素材を使った多層フィルムが使われています。三井化学のタケラック®︎WPBコート剤は塗るだけでバリア性を付与できるため、食品包装のモノマテリアル化を実現します。

このほかにも三井化学では環境問題を「素材」から解決することを目指し、プラスチックの原料を石油由来からバイオマス由来にする「BePLAYER®︎」、廃プラのリサイクルを促進する「RePLAYER ®」という二つのブランドでサーキュラーエコノミーを実現するソリューションの開発や取り組みを行っています。 

https://www.youtube.com/watch?v=iLKmKUbMMvU