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バイオマスプラスチックとは?石油由来プラスチックとの違いと誤解されやすいポイント
バイオマスプラスチックの定義と特徴
バイオマスプラスチックは、植物や微生物といった再生可能な生物由来の資源(バイオマス)を原料として作られるプラスチックである。従来のプラスチックが限りある化石資源(石油など)を原料とするのに対し、バイオマスプラスチックは持続可能な資源を利用する点で大きく異なる。
「カーボンニュートラル」とバイオマスプラスチック
一方カーボンニュートラルとは、CO2の排出量と吸収量をプラスマイナスゼロにすることである。
バイオマスプラスチックは「カーボンニュートラルに近い」とよく言われるが、それは原料の植物が育つ時にCO2を吸い込み、燃やしてもその分のCO2が出るだけであるため、実質的なCO2増加につながりにくいという考え方に基づく。
しかし、植物の栽培、輸送、製造、廃棄といった全過程でCO2排出は伴うため、完全にカーボンニュートラルではない。石油由来プラスチックより、ライフサイクル全体でのCO2排出量を減らす可能性を秘めた素材であると言える。
バイオマスプラスチックの導入は、石油への依存を減らし、地球温暖化対策や資源循環型社会の実現に貢献する重要な取り組みである。
バイオマスプラスチックと生分解性プラスチックの違い
バイオマスプラスチックと生分解性プラスチックは、どちらも環境に配慮した素材だが、その特徴は異なる。
バイオマスプラスチックは、トウモロコシやサトウキビなど植物由来の原料から作られる。石油の使用を減らし、CO2排出抑制に貢献する点がメリットだ。ただし、分解されるかは製品による。
一方、生分解性プラスチックは、土中の微生物などによって水とCO2に分解されるプラスチックを指す。原料が植物由来か石油由来かは問わない。自然環境中で分解される点が特徴だ。
簡単に言えば、
- バイオマスプラスチック:原料が植物(分解されるとは限らない)
- 生分解性プラスチック:自然に分解される(原料は問わない)
両者は、持続可能な社会を目指す上で重要な素材である。
参照:日本バイオプラスチック協会「バイオプラスチックとは」(https://www.jbpa.me/jbpa_info/)
バイオマスプラスチックの種類:100%バイオマス由来と一部バイオマス由来【代表的な原料も紹介】
バイオマスプラスチックは、そのバイオマス由来原料の含有率によって、大きく二つに分類される。
- 100%バイオマス由来プラスチック(全面的バイオマス原料プラスチック): プラスチックのほぼ全てがバイオマス原料から作られているもの。代表的なものに、トウモロコシやサトウキビなどのデンプンや糖を乳酸発酵させて作る「PLA」や、微生物が菌体内に生成・蓄積するポリエステルである「PHA」などがある。PLAの一部やPHAは使い終わると自然に分解される性質を持つものもある。
- 主な原料: トウモロコシ、サトウキビ、キャッサバ、微生物など。
- 一部バイオマス由来プラスチック(部分的バイオマス原料プラスチック): 石油由来の原料とバイオマス由来の原料を組み合わせて作られるもの。例えば、サトウキビ由来のエタノールから製造されるエチレンを原料の一部に使用した「バイオPE」や、同様にバイオマス由来原料を一部用いた「バイオPET」などがある。これらは、従来の石油由来プラスチックの特性を維持しながら、植物の材料を使うことで環境への負担を減らしている。
- 主な原料: サトウキビ(バイオエタノール経由)、植物油など。
これらのバイオマスプラスチックは、それぞれの特性(耐久性、耐熱性、柔軟性、生分解性など)に応じて、様々な製品に利用されている。
バイオマスプラスチックの作り方(製造方法)と主な原料
バイオマスプラスチックの製造方法は、使用するバイオマス原料の種類や目的とするプラスチックの特性によって多様である。ここでは代表的な製造プロセスを紹介する。
1. 発酵でつくる方法
トウモロコシやサトウキビのでんぷんなどを、微生物で発酵させる。その発酵物(乳酸など)を化学的に結合させてプラスチックにする。ポリ乳酸(PLA)の製造がこれにあたる。
主な原料:トウモロコシ、サトウキビなど。
2. 化学的な反応でつくる方法
植物油や植物由来のエタノールなどを、化学的に処理してプラスチックにする。サトウキビ由来のエタノールからバイオポリエチレン(バイオPE)をつくるのが一例だ。
主な原料:植物油、バイオエタノールなど。
3. 微生物につくらせる方法
微生物に栄養を与え、その体の中でプラスチックを合成させる。ポリヒドロキシアルカノエート(PHA)の製造がこの方法にあたる。
主な原料:微生物、糖類など。
これらの製造技術は日々進化しており、より効率的で環境負荷の低い製造プロセスの開発が進められている。
なぜ今、バイオマスプラスチックが注目されるのか?地球温暖化・プラスチック問題と企業の対応
バイオマスプラスチックが急速に注目を集める背景には、深刻化する地球環境問題と、それに対する企業や社会の意識の変化がある。
地球温暖化とプラスチック問題
地球温暖化は、温室効果ガスの排出増加が主な原因とされており、その中でもCO2の排出削減は国際的な喫緊の課題である。従来の石油由来プラスチックは、作るときや、燃やして捨てる際に時に大量のCO2を排出する。また、自然界で分解されにくいプラスチックごみによる海洋汚染も、生態系への深刻な影響が懸念されている。 バイオマスプラスチックは、前述の通りCO2排出量を減らすことに貢献する可能性があり、また一部には自然に分解されるタイプのものもあるため、これらの問題解決の一助として期待されているのである。
企業の環境への取り組み(CSR・SDGs)
環境問題への意識の高まりを受け、多くの企業が持続可能な社会の実現に向けた取り組み(CSR活動やSDGsへの貢献)を強化している。その一環として、環境負荷の低い素材であるバイオマスプラスチックの導入や製品開発が積極的に進められている。
取り組み事例:大日本印刷(DNP)
大日本印刷(DNP)は植物由来原料を使用した食品包装材「DNP植物由来包材 バイオマテック®」などを展開し、環境配慮型パッケージの普及に努めている。
参照:大日本印刷株式会社「DNP植物由来包材 バイオマテック®」
(https://www.dnp.co.jp/biz/solution/products/detail/10159321_1567.html)
取り組み事例:東レ株式会社
東レ株式会社は、一部植物由来のポリエステル繊維「エコディア®」を開発し、衣料品や自動車内装材などに供給している。
実際に、ファッションブランド「ISSEY MIYAKE」ではこの素材を活用したアイテムを発表。商品のポイントとして素材のサステナビリティをうたっており、業界内でも注目のアイテムとなった。
参照:東レ株式会社「エコディア®PET」(https://www.toray.jp/products/films/flm_0091.html)
取り組み事例:花王株式会社
花王株式会社も、製品容器へのバイオマスプラスチックの採用を進めるなど、環境負荷低減に積極的に取り組んでいる。
参照:花王株式会社
これらの企業の動きは、消費者からの環境配慮型製品へのニーズの高まりとも連動しており、バイオマスプラスチック市場の拡大を後押ししている。
政府の政策とバイオマスプラスチック
日本政府も、地球温暖化対策やプラスチック資源循環戦略の中で、バイオマスプラスチックの導入・普及を重要な柱の一つとして位置づけている。 国際的な枠組みであるパリ協定の目標達成に向け、日本は2030年度の温室効果ガス排出量を2013年度比で46%削減するという目標を掲げている(2021年4月表明)。この目標達成のため、地球温暖化対策計画(2021年10月閣議決定)では、バイオマスプラスチックの導入目標量を2030年までに約200万トンと設定し、技術開発支援や導入促進策を進めている。
・参照:環境省「地球温暖化対策計画(令和3年10月22日閣議決定)」(https://www.env.go.jp/earth/ondanka/keikaku/211022.html) これらの政策的後押しも、バイオマスプラスチックの市場成長を促進する大きな要因となっている。
バイオマスプラスチックの用途と事例
バイオマスプラスチックは、その特性に応じて様々な分野で活用が広がっている。
用途例①:包装材(食品パッケージ、レジ袋など)
最も身近な用途の一つが包装材である。食品トレイ、弁当容器、飲料ボトル、菓子の袋、シャンプーや洗剤の容器、そしてレジ袋などにバイオマスプラスチックが利用されている。特にレジ袋有料化以降、環境配慮の観点からバイオマスプラスチックを一定割合配合したレジ袋を導入する小売店が増えた。 これらの製品は、従来の石油由来プラスチックと同等の機能を持ちながら、環境負荷を低減できる点が評価されている。例えば、株式会社ファミリーマートでは、一部の弁当容器にバイオマスプラスチックを採用している。
・参照:株式会社ファミリーマート「ファミマのプラスチック対策」
ファミマのプラスチック対策|サステナビリティ|ファミリーマート
用途例②:農業分野での活用
農業分野では、マルチフィルム(畑の畝を覆うフィルム)や育苗ポットなどに生分解性を持つバイオマスプラスチック(PLAなど)が利用されている。使用後に土の壌中で分解されるため、回収の手間が省け、農業廃棄物の削減に繋がるというメリットがある。 ただし、分解の速さ速度は土壌の温度や湿度、微生物の種類などの環境条件に左右されるため、適切な管理が必要となる。コスト面も従来の石油由来製品と比較して課題となる場合がある。
用途例③:自動車部品への応用
自動車業界でも、環境負荷低減と軽量化による燃費向上のため、バイオマスプラスチックの採用が進んでいる。内装部品(ダッシュボード、ドアトリム、シート表皮など)や、一部では外装部品にも利用されている。トヨタ自動車やマツダなど、多くの自動車メーカーが積極的にバイオマスプラスチックの研究開発と導入を進めている。
・参照:トヨタ株式会社
トヨタ自動車、世界で初めて、バイオPETを使った新エコプラスチックを 自動車内装表皮材に採用 | トヨタ自動車株式会社 公式企業サイト
用途例④:衣料品・雑貨・その他
ファッション業界においても、エシカルな観点からバイオマスプラスチック由来の繊維(例:東レの「エコディア®」など)を使用した衣料品が登場している。また、文房具、食器、玩具、家電製品の容器など、幅広い分野でバイオマスプラスチックの活用が試みられている。
バイオマスプラスチックの課題とデメリットは【コスト・耐久性・リサイクル】
環境面でのメリットが期待されるバイオマスプラスチックだが、普及に向けてはいくつかの課題やデメリット(問題点)も存在する。
コストの問題
一般的に、バイオマスプラスチックは従来の石油由来プラスチックと比較して製造コストが高い傾向にある。これは、原料となるバイオマスの収集・運搬コスト、製造プロセスの複雑さ、生産規模の小ささなどが要因として挙げられる。 技術開発による生産効率の向上や、原料の安定確保、量産化によるスケールメリットの追求などがコストダウンに向けた鍵となる。
耐久性と機能性の限界
バイオマスプラスチックは、種類によっては強度、耐熱性、耐湿性といった耐久性や、加工のしやすさが、特定の製品で使われる石油由来プラスチックにまだ及ばない場合がある。
例えば、PLAというバイオマスプラスチックは熱にあまり強くないため、暑い場所で使うには工夫がいる。これらの弱点を乗り越えるため、今は別の材料と混ぜ合わせる(アロイ化)ことや、添加剤を使う、分子の構造を改良するといった研究開発が進んでいる。その結果、バイオマスプラスチックの性能は着実に良くなっている。
バイオマスプラスチックのリサイクルはまだ課題が多い
バイオマスプラスチックは環境に優しい素材だが、リサイクルシステムはまだ不十分だ。
・種類が多く、分別が難しい:バイオマスプラスチックは種類が多く、それぞれリサイクル方法が違う。そのため、正確な分別は難しい。
・既存システムとの混入で品質低下の恐れ:既存の石油由来プラスチックのリサイクルに混ざると、再生品の品質が落ちる可能性がある。そのため、分別回収の仕組み作りが不可欠だ。
・技術開発とコストが課題:バイオマスプラスチック専用のリサイクル技術はまだ開発途上であり、コスト面も課題だ。
・特性に応じたリサイクル方法の確立が急務:マテリアルリサイクル、ケミカルリサイクル、コンポスティングなど、それぞれの特性に合ったリサイクル方法を早急に確立する必要がある。
その他の問題点:食料との競合、森林破壊のリスク
原料としてトウモロコシやサトウキビなどの可食(食べられる)バイオマスを利用する場合、食料供給との競合や、農地拡大に伴う森林破壊、生物多様性への影響といった懸念も指摘されている。 このため、非可食(食べられない)バイオマス(木材、稲わら、廃食用油、藻類など)を原料とする技術開発が重要視されている。
今後の展望とまとめ
バイオマスプラスチックの未来
新しい技術の誕生、コストの低減、環境意識の高まりを背景に、バイオマスプラスチックの市場はこれからもどんどん大きくなると予想されている。特に、非可食バイオマス(食べられない部分の植物)から作る技術が確立したり、更に高性能なバイオマスプラスチックが開発されたりすれば、使える場所はさらに増えていくだろう。政府が導入を後押ししたり、世界中で環境に関するルールが厳しくなったりすることも、普及を助ける要因になる。そして、リサイクルする仕組みが整えば、バイオマスプラスチックはより持続可能な素材として、確固たる地位を築けるはずだ。
持続可能な社会への貢献
バイオマスプラスチックは、石油のような化石燃料に頼るのを減らし、CO2(二酸化炭素)の排出量を減らすことにも役立つ。つまり、地球温暖化対策に貢献する素材だ。それに、プラスチックごみ問題を解決したり、資源をムダにしない循環型の社会を作るためにも、大きな可能性を秘めている。私たち一人ひとりがバイオマスプラスチックの製品をきちんと知り、正しく使ったり、しっかり分別したりすることが、この素材が持つ良い面を最大限に引き出すことにつながる。
企業と消費者の役割
バイオマスプラスチックを普及させ、持続可能に利用していくには、企業と消費者の両方の努力が欠かせない。企業は、環境への負担が少ないバイオマスプラスチック製品を開発・提供したり、リサイクル技術の開発を進めたりする必要がある。また、消費者には正しい情報を提供し、理解を深めるための活動も求められる。一方、消費者は、環境に配慮したバイオマスプラスチック製品を積極的に選び、使った後は正しいルールで分別して捨てることが重要だ。さらに、製品についているマーク(バイオマスマークや生分解性プラマークなど)を確認し、どんな素材なのかを知る努力も必要となる。
企業と消費者がそれぞれの役割を果たし、協力し合うことで、バイオマスプラスチックは真に持続可能な社会を作るための強力な道具になるだろう。
引用・参考文献リスト(例として主要なものを記載)
- 一般社団法人日本有機資源協会「バイオマスプラスチック入門」 (https://www.jora.jp/pdf/biomassplastic_textbook.pdf)
- 日本バイオプラスチック協会 (https://www.jbpa.me/)
- 環境省「地球温暖化対策計画(令和3年10月22日閣議決定)」(https://www.env.go.jp/earth/ondanka/keikaku/211022.html)
- 経済産業省「プラスチック資源循環戦略」(https://www.meti.go.jp/policy/recycle/plastic_resource_circulation/index.html)
- 大日本印刷株式会社「DNP植物由来包材 バイオマテック®」(https://www.dnp.co.jp/biz/solution/products/detail/10159321_1567.html)
- 東レ株式会社「エコディア®PET」(https://www.toray.jp/products/films/flm_0091.html)
- (その他、記事中で言及した企業や団体の公式サイト、関連報道資料など)