新興技術2015:埋立ごみを減らす新しい種類のプラスチック

新興技術2015:埋立ごみを減らす新しい種類のプラスチック
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リサイクル可能な熱硬化性プラスチックは、 2015年の新興技術10選 の一つで、 World Economic Forum’s Meta-Council on Emerging Technologiesによって取り上げられています。

プラスチックは、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂に分けられます。前者は何度も加熱して成形することができ、子供のおもちゃから便座まで、現代社会のあらゆる場面で使われています。溶かして成形し直せるため、熱可塑性樹脂は一般的にリサイクル可能です。一方、熱硬化性樹脂は一度しか加熱・成形できず、その後分子レベルの変化が起こることで「硬化」し、強い熱や圧力を受けても形状と強度を保ちます。

この耐久性のため、熱硬化性樹脂は現代社会に欠かせない素材となっており、携帯電話や回路基板から航空宇宙産業まで幅広く使われています。しかし、現代の製造業でこれらを不可欠なものにしてきた同じ特性が、リサイクルを不可能にもしています。その結果、熱硬化性ポリマーの大半は埋め立てられています。持続可能性という究極の目標を考えると、熱硬化性プラスチックのリサイクル性については長らく切実なニーズがありました。

2014年にはこの分野で重要な進展があり、学術誌 Science に掲載された画期的な論文により、リサイクル可能な新しい熱硬化性ポリマーの系統が発見されたことが発表されました。ポリ(ヘキサヒドロトリアジン)、略称PHTと呼ばれるこれらは、強酸に溶解でき、ポリマー鎖を構成モノマーに分解し、そのモノマーを再び組み立てて新製品にすることができます。従来のリサイクル不可能な熱硬化性樹脂と同様に、これらの新しい構造は硬く、耐熱性があり、丈夫で、リサイクル不可能な前身と同じ用途が期待できます。

いかなるリサイクルも100%の効率はないものの、この技術が広く導入されれば、循環型経済への移行を加速させ、プラスチックによる埋立ごみを大幅に削減できるはずです。リサイクル可能な熱硬化性ポリマーは5年以内にリサイクル不可能な熱硬化性樹脂に取って代わり、2025年までに新たに製造される製品にほぼ普及すると予想されています。

2015年の新興技術リストの他の技術もご覧ください:
センス・アンド・アボイド(感知・回避)ドローン
分散型製造
デジタルゲノム
積層造形(アディティブ・マニュファクチャリング)
人間の脳を模倣するコンピューターチップ
ゼロエミッション車
仕事を通じて学習するコンピューター
精密な遺伝子工学
次世代ロボティクス

このリストは、 Meta-Council on Emerging Technologiesによって作成されました。同評議会は、以下の方々に謝意を表します:Justine Cassell氏(Carnegie Mellon University、ヒューマン・コンピューター・インタラクション教授)、Paolo Dario氏(The BioRobotics Institute所長、Scuola Superiore Sant’Anna、ピサ)、Julia Greer氏(California Institute of Technology(Caltech)材料科学・力学教授)、そしてJennifer Lewis氏(Harvard School of Engineering and Applied Sciences、Hansjorg Wyss教授、Network of Global Agenda Councils所属);Michael Pellini氏( Foundation Medicine Inc.社長兼最高経営責任者、 Technology Pioneers所属);そしてWilliam “Red” Whittaker氏(Carnegie Mellon University教授)。これらの方々は、本リストの作成に多大な貢献をしてくださいました。

画像:ローマ近郊のMalagrottaの埋立地で、ごみを積んだトラックが写っている様子。REUTERS/Alessandro Bianchi

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