車に使われるプラスチックは課題が拡大しています。効率性と安全性を高める一方、大半は廃棄物となり、特にリサイクルが難しい複合材が問題となっています。
規制により循環性が進みつつあり、EUは新車に使用するプラスチックのうち最大25%を再生プラスチックとすることを義務付ける準備を進めています。その再生材には使用済み自動車由来のものも含まれます。
解決には、新たなリサイクル手法からバイオ系素材、解体を前提とした設計に至るまで、イノベーションと協力が求められます。
プラスチックは自動車の軽量化、安全性向上、効率改善に貢献してきましたが、寿命を迎えると、その材料の大半は廃棄物となります。自動車業界が持続可能な未来へと急速に向かう中、プラスチックは循環を閉じるうえで大きな障壁であると同時に、大きな機会としても浮上しています。
自動車用プラスチックの循環性はもはや望ましい選択肢ではありません。規制当局は新車への再生材使用を求めており、消費者の期待もより環境に配慮した製品へと移っていることから、業界はプラスチックの設計、使用、再利用の在り方を見直すよう、ますます強い圧力に直面しています。
これを実現するには、技術革新に加え、自動車メーカー、サプライヤー、リサイクル事業者、政策立案者の間での体系的な協力が必要です。では、自動車用プラスチックの循環性への移行を形作る課題と新たな解決策とは何でしょうか。
循環経済における自動車セクターの位置づけ
循環経済とは、「採って、作って、捨てる」から脱却する経済モデルです。素材の利用を最大化し、製品の寿命を終えた段階でそれらを回収し、再生させることが狙いです。
自動車業界は、車両の寿命を終えた際の部品の解体と再利用において、製造サイクルに循環性を組み込むことができます。
これらの部品は、補修用部品として販売されたり、小規模な修理に使われたりすることが多く、部品に第二の人生を与えています。
しかしながら、自動車や他の車両の主要素材（金属とプラスチック）に関して、依然として大きな課題が残っています。自動車リサイクル。
特に、「軽量化」、すなわち車両重量を減らして燃費を向上させるために多用される繊維強化プラスチックは、ほとんどリサイクルされていません。リサイクル工程で繊維の長さが短くなったり、分解されたりすることで、素材の価値が低下します。
EUの共同研究センターによる分析では、自動車製造に投入されるプラスチックのうち約3%が再生材市場に行き着いていることが分かりました。これは持続可能性の目標を損ない、深刻化する環境問題の一因となっています。
TNOが支援するBrightlands Material Centreの新技術により繊維の破断を防ぐことが可能となり、比較的付加価値の高いこれらのプラスチックの再利用が可能になります。それでも大半は廃棄物となっています。2023年には、世界全体で約13,000キロトンの繊維強化プラスチックが生産され、そのうち3メガトンが自動車分野で使用されました。
拡大する規制対応の環境
EUは現在、使用済み自動車に関する枠組みを大幅に改定する交渉を進めており、この改定によって初めて新車における再生プラスチック含有率の最低基準を義務付けることになる見込みです。
欧州議会の委員会が支持する提案では、規則の発効から6年以内に新車に20%の再生プラスチックを含むことが求められ、その後10年以内に再生材含有率を25%に引き上げることとなっています。ただし、十分な供給と価格の条件が整う場合に限られます。
重要な点として、その再生材の一部は、消費前または産業廃棄物の流れのみからではなく、使用済み自動車から調達しなければなりません。
循環性はもはや任意ではなく、規制面、環境面、経済面での必須要件です。
また、本規則は、再生プラスチックの供給可能性や価格の制約により遵守が非現実的となる場合に、欧州委員会が一時的な適用免除を認めることも可能としています。これは現実のサプライチェーンが抱える課題を認めた措置です。
この規制の転換は、車両のプラスチックを、任意の持続可能性への配慮から、法的に強制力のある設計要素へと引き上げるという点で、転換点となります。OEM（相手先ブランド製造業者）、リサイクル事業者、素材サプライヤーは、これらの基準を満たすために、価値連鎖全体にわたって協力する必要があります。
つまり、解体を前提とした部品の再設計、再生プラスチックの自動車グレード規格への適合、そして回収・処理インフラの拡大が求められます。
リサイクルの経路
すべてのプラスチックが同じというわけではなく、それらに第二の人生を与える方法も一様ではありません。自動車には、ポリプロピレン、ポリウレタン（主にフォーム）、ナイロン、ポリエチレンなど、数十種類ものプラスチックが使われています。これらは、バンパー、シート、シートベルト、内装トリム、ドアパネル、ダッシュボード、バッテリーケース、燃料タンク、ホイールカバーなどに使用されています。
素材ごとに固有の課題があるため、「特効薬」となる単一の解決策は存在しません。代わりに、それぞれに長所と限界を持つ複数のリサイクル技術が登場しつつあり、それらを組み合わせることで、自動車用プラスチックの未来を形作り始めています。
機械的リサイクル：最も確立された手法で、細断などの機械的手段によって部品を小さくしてから再利用するものです。熱可塑性樹脂には適していますが、複雑な複合材や配合材を扱う場合には限界があります。
複合材リサイクル：これには熱機械的リサイクルが含まれます。これは、プラスチックを溶融・再成形しつつ、元の構造と特性をできる限り保持しようとする物理的リサイクル手法です。 繊維強化熱可塑性複合材（TPC）は「軽量化」に不可欠ですが、繊維が長いため、リサイクルが非常に難しいことで知られています。
物理的リサイクル： 溶解などの技術は、目的のポリマーのみを選択的に溶解し、プラスチック中の不要なポリマー、添加剤、汚染物質は溶解させないもので、プラスチックを分子の基本単位にまで分解し、高品質な再利用を可能にします。
リサイクル性を考慮した設計
リサイクル技術の進歩は自動車用プラスチックの循環を閉じるうえで極めて重要ですが、真の循環性への道のりは、それよりはるかに早く、設計段階から始まります。
現在、当初の段階から新素材や設計原則を取り入れた革新的なアプローチが登場しています。
中でも、麻、亜麻、竹を用いた繊維強化熱可塑性樹脂や、PHAやPLAなどのバイオベースポリマーといったバイオ系素材の利用が広がりつつあり、化石資源への依存を減らし、車両全体の環境負荷を低減できる可能性があります。
これらの繊維やポリマーは、成長過程でCO2を利用するため、炭素フットプリントがマイナスになる場合さえあります。ある企業であるBcompは、自動車業界向けにこれらの素材の開発に取り組んでいます。
自動車設計におけるバイオ系素材の導入は、リサイクルの取り組みを補完し、循環経済へのより広範な移行を支えるものです。ただし、現時点ではまだ比較的少量しか使用されていません。
化石燃料由来のプラスチックからの置き換えは、新規参入者にとって困難であり、変革には多大な努力、時間、コストを要します。これらのサプライチェーンを構築し、市場に浸透させるには時間がかかるでしょう。同時に、現在自動車市場で使用されている素材を廃れさせてはなりません。
それらをリサイクルし再利用することで、新たな素材を必要とせずに性能を最大限に引き出せます。したがって、サプライチェーン内にとどめることが循環性の向上につながります。
プラスチック使用量の加速
自動車分野は世界のプラスチック需要の12～15%を占めており、電気自動車（EV）の普及が加速するにつれて、プラスチックや繊維強化プラスチックの使用量は、軽量でありながら機械的強度を備えているため増加する見通しです。これにより、EVの航続距離を伸ばすことにもつながります。
したがって、拡張可能なリサイクルの解決策がなければ、業界は新たな廃棄物の波を生み出すリスクがあります。循環性はもはや任意ではなく、規制面、環境面、経済面での必須要件です。
この課題は単独の主体では解決できません。成功にはOEM、素材サプライヤー、リサイクル事業者、研究機関の協力が不可欠です。例えば、ブランドオーナーは、自動車部品に使用されている素材の詳細情報やリサイクルを考慮した設計を共有し、解体を容易にすることができます。
解体業者とリサイクル事業者は提携し、革新的な分別、回収、処理施設の規模を拡大できます。同時に、OEMやブランドオーナーは新製品により多くの再生材を取り入れ、リサイクル事業者は解体業者と連携して廃棄物の品質を一定に保ち、再生材の信頼性を向上させることができます。
システム的なアプローチが不可欠です。すべての関係者は利益を生み出すことを目指しており、消費者は、寿命を終えた際の処理費用の増加を負担する必要が生じる可能性があります。その追加収益は、寿命末期の処理に関わるサプライチェーン全体で公正に分配されるべきです。
Global Impact Coalitionの「自動車用プラスチックの循環性」プロジェクトのような取り組みが、こうした協力を促進しており、一方で、K 2025見本市（ドイツ・デュッセルドルフで開催されるプラスチックおよびゴムの見本市）のようなイベントは、解決策を共有する場を提供しています。
さらに、循環型プラスチックがなければ、EVへの移行は一つの持続可能性の問題を別の問題と引き換えにしてしまうおそれがあります。
TNOは、多様な利害関係者によるアプローチを通じて技術革新の課題に取り組んでおり、利害の調整、システム上の固定化の打破、循環型かつ持続可能な解決策を促進できる共通のロードマップの策定を目指しています。当社のアプローチの詳細はこちらをご覧ください：Strengthening and sustaining thermoplastic composites | TNO。
