廃棄物は、多様な創造的ソリューションを必要とする地球規模の課題です。
革新的な手法によって循環性を高めながら廃棄物を減らすことは、消費者、企業、そして世界の政策立案者の想像力を刺激するはずです。
廃棄物を高品質な製品に変える4つの方法は以下のとおりです。
リサイクルは現在、廃棄物の再利用のごく一部にしか貢献していませんが、世界中のイノベーターや業界リーダーは、それを持続可能な素材または燃料へと転換する新たな方法を見出しています。実際、「ある人のごみは別の人の宝物」ということわざは、廃棄物活用プロセスの進歩に伴い、「すべてのごみは宝物」へと急速に変わりつつあります。
世界経済に動力を供給するための新たなソリューションへの需要の高まりは、私たちの期待を高めるものでなければならず、多数の新興技術があることから、私たちは単に期待するだけでなく、廃棄物の撤廃を加速させるソリューションを求めるべきです。つい最近まで、廃棄物を高品質製品の原材料として利用することは実現不可能と思われていました。しかし、これは間もなく変わろうとしています。以下では、5つの刺激的なシナリオを通じて、私たちが知る廃棄物の概念が急速に進化している様子を示します。
1. 使用済み食用油が再生可能燃料になる
何世紀にもわたり、廃棄物は排出削減への活用をほとんど考慮されることなく自然界に投棄されてきました。現在では、使用済みの食用油や脂肪が高品質の再生可能ディーゼルまたは持続可能な航空燃料へと転換されているのを目にしています。エンジンを改造する必要なく、従来の燃料に代わります。さらに、再生可能な炭化水素の製造にも使用でき、その炭化水素は再生可能プラスチックや化学品の製造に用いられます。
近年、家庭廃棄物、食用油、動物性脂肪をよりクリーンなエネルギーへと転換する取り組みが増えています。これらの取り組みは、主に運輸部門による排出削減の試みによって推進されてきました。この業界は2019年の世界の二酸化炭素排出量のほぼ4分の1を占めています。もう一つの推進力は、化学品やポリマーの製造における再生不可能な化石原料の使用を減らす必要性です。
排出削減をめぐる競争は、世界各地の日々のニュースに反映されており、企業、政府、地方自治体、さらには軍隊までもが、事業運営の動力として利用可能な技術を取り入れています。
イングランド南部沿岸のリゾート都市ボーンマスは、最近、発表し、市議会のごみ収集車がハイドロトリートド植物油（HVO）で走行することになったと。HVOは、特定の種類の再生可能燃料または先進バイオ燃料に用いられる名称です。
「これは重要な試験であり、食用油廃棄物を再利用してHVO燃料に転換し、車両で使用する環境に優しい代替燃料とすることで、政府の廃棄物戦略の公約である2030年までに食品廃棄物の埋め立てを撤廃するという目標の達成に役立ちます」と、マーク・アンダーソン議員は述べました。
車両や工場の動力に代替手法を取り入れる企業が絶えず現れており、食品業界の企業は廃棄物の流れを見直し、使用済み食用油を廃棄物ではなく資源として捉えるよう促されています。昨年、オランダのマクドナルドは提携し、ネステおよび物流企業のHaviと協力して、レストランから使用済み食用油を回収し、食品配達やごみ収集車向けの燃料に転換する循環型プロセスを構築しました。
2. プラスチックリサイクルの進歩により、プラスチック廃棄物が新素材に
プラスチックのリサイクルは確立された廃棄物再利用の形態ですが、必ずしも効率的なプロセスとは限りません。従来の方法は機械的リサイクルであり、プラスチックを粉砕または再溶融して小片やペレットにし、新製品に再成形するものです。しかし、この方法は特定の種類のプラスチックにしか使用できず、その他のものは現在、埋め立てられるか焼却されています。また、機械的リサイクルは、同じプラスチックに対して実施できる回数が限られています。
ここで化学的リサイクルの出番です。
化学的リサイクルは、材料の分子構造を分解することにより、これまでリサイクルが困難だったプラスチックのリサイクルを可能にします。得られた油は、さらに精製することで、新しい高品質のプラスチック製品の原料へとアップグレードできます。用途が限られる機械的リサイクルとは異なり、化学的リサイクルは基本的に、あらゆる用途で制限なく使用できる完全に新しいプラスチックを生み出します。
「我々は機械的リサイクルと競合するつもりはありません」と、ネステの化学的リサイクル技術事業化責任者であるOuti Teräs氏は述べています。「むしろ、それを補完することを目指しています。」
つまり、機械的リサイクルは今後も重要な役割を果たしますが、現在埋め立てや焼却されているプラスチックを化学的にリサイクルすることで、全体のリサイクル率を高めることができます。
我々は機械的リサイクルと競合するつもりはありません。むしろ、それを補完することを目指しています。
化学的リサイクルが大規模に普及する前に克服すべき課題はまだいくつかあります。技術は開発中ですが、化学的リサイクルの広範な導入を可能にするためには、規制や基準についてもさらなる整備が必要です。かつて「廃棄物」だったものが価値ある資源となる今、バリューチェーンの考え方、物品の自由な移動、品質基準について新たな発想が求められています。
化学的リサイクルは、材料の分子構造を分解することにより、これまでリサイクルが困難だったプラスチックのリサイクルを可能にします。
Teräs氏は、プラスチックリサイクルの将来に楽観的です。
「ネステは、2030年までに年間100万トン超の廃プラスチックを処理し、それを新たなポリマーや化学品として循環型経済に戻す能力を備えることを目標に掲げています。」ネステはすでに工業規模で液化廃プラスチックの精製を開始しています。
世界各国の政府も、化学的リサイクルの好機に注目しています。ごく最近も、シンガポール政府は、化学的リサイクル産業を発展させる計画を発表しました。Grace Fu氏によると、持続可能性・環境大臣（MSE）は、国家目標として全体のリサイクル率70%の達成と、2030年までに1人1日当たりのセマカウ埋立地への廃棄物送付量を30%削減することを掲げています。
「化学的リサイクルは、機械的リサイクルができない汚染されたプラスチック廃棄物を処理し、熱分解油などのより付加価値の高い製品に変えることができるため、シンガポールにおけるプラスチック廃棄物の循環を完成させるのに役立ちます。熱分解油は新たなプラスチック製品の製造に使用できます」とMSEは述べています。
3. 都市固形廃棄物がジェット燃料に
世界銀行は推計しており、世界の都市固形廃棄物の量が2016年の20.1億トンから2050年には34.0億トンへ増加すると見込まれています。現時点では、この廃棄物の大半は依然として埋め立てられており、リサイクルされているのはその5分の1にすぎません。今後のリサイクル手法は、増加する廃棄物の処理量に対応できるだけでなく、リサイクルされる量も増やす必要があります。
有望な開発分野の一つは、都市廃棄物をエタノールやジェット燃料などの化学製品に加工することです。
「都市固形廃棄物由来の燃料は空想科学ではなく、航空機やその他の車両を動かすための持続可能で拡張可能な方法です」と、ネステの都市固形廃棄物イニシアチブ責任者であるVirpi Kröger氏は述べています。
ネステの航空原料プラットフォームは、現在、パートナーを探すことを通じて、都市固形廃棄物を原料として利用する可能性を模索しています。Kröger氏は、求めている専門性の種類を挙げています。「廃棄物管理、廃棄物選別・処理施設、廃棄物精製技術プロバイダー、その他の商業事業者と協力する必要があります。」
固形廃棄物は、個別にリサイクル可能な成分（有機物やプラスチックなど）に選別するか、一括して処理することができます。都市固形廃棄物を大規模に処理する方法には、ガス化（前処理した廃棄物を高温で分解し、燃料や化学品に変換する）や、セルロース系材料をエタノールに発酵させ、さらにジェット燃料へと加工する方法などがあります。
4. 二酸化炭素が回収され、燃料と材料に
世界の二酸化炭素（CO2）排出量の削減は、気候危機への対策の主要な戦略の一つです。現在、産業プロセスから排出されるCO2が、世界のCO2濃度の大きな割合を占めています。しかし、これらのCO2排出は回収し、電気化学プロセスを通じて新たな材料に変換することができ、問題を解決策へと変えることができます。
CO2を新製品に変換することは、炭素回収・利用としても知られています。
Power-to-Xは、再生可能水素の製造と、CO2の燃料、化学品、材料への変換を可能にします。これは再生可能電力を用いて行われます。
「これらの技術は、航空など電力の直接利用が困難な用途や、炭素を耐久性と再生可能性のある材料に固定化することを可能にする化学・プラスチック産業の用途において、特に興味深いものです」と、ネステの再生可能水素およびPower-to-X部門のイノベーション事業開発マネージャーであるSuvi Kurkijärvi氏は述べています。
再生可能水素を製造し、回収したCO2と組み合わせて燃料と材料を製造するための主要技術は、すでに利用可能です。これらを工業的に統合することが、この分野の現在の開発作業の焦点です。最後に、Kurkijärvi氏が指摘するように、「最大の課題は、経済的に成り立たせることです」。しかし、再生可能電力の供給が拡大し、技術の規模が拡大するにつれて、コストは低下すると見込まれています。
CO2の回収と再利用の可能性を示す事例は、世界中で既にいくつか存在します。EUには、低炭素水素の導入を促進する水素戦略があり、Kurkijärvi氏は、これが水素とCO2の両方を利用するPower-to-Xソリューションへの関心を高める第一歩になると考えています。
循環型プロセスは、廃棄物に関する新たな規制の策定を促すでしょう
前述のすべてのソリューション、特に都市固形廃棄物の処理やCO2の燃料への変換など、現在開発または試験の初期段階にあるものは、廃棄物を見直すことを必要としています。
新しい循環型プロセスを大規模に導入するにはコストがかかる可能性がありますが、新たな廃棄物用途の小規模な地域での実証から大規模な循環型プロセスへ移行するには、廃棄物に関する政策や規制の変更が必要です。
政策立案者は、その技術が実現可能だと分かれば、それを考慮に入れ、インセンティブの構築を始めるでしょう。
政策が変わる前に、リサイクルの新分野における小規模な実証が、将来何が可能かを示す好例となるでしょう。
「技術が可能であることを目にすれば、政策立案者はそれを考慮に入れ、インセンティブの構築を始めるでしょう」と、Kurkijärvi氏は述べています。
新たなインセンティブが整えば、将来の廃棄物の多くは、代わりに新製品の開発に使われるようになるかもしれません。
