南アフリカでは毎年、数百万 トンの果物 が生産され、輸出されたり、国内で消費されたり、ジュース、缶詰の果物、ワインなどの付加価値製品に加工されたりしています。
果物の加工過程では、何千トンもの固形廃棄物と液体廃棄物が発生します。固形廃棄物は果皮、種、茎の形で生じ、液体廃棄物は果物の洗浄や設備の清掃に使った水から生じます。しかし、 研究 によると、こうした廃棄物は活用されていません。
これには二つの大きな影響があります。第一は環境面です。固形廃棄物を埋立地に処分すると、すでに負荷がかかっている埋立地の負担がさらに増します。液体廃棄物の処分は、水生環境に過剰な栄養分を加えます。その結果、栄養バランスが崩れ、藻類が過剰に繁殖し、酸素が失われ、動物（甲殻類、両生類、魚類）が死滅します。第二に、果物廃棄物が持つ未活用の可能性が引き出されていないため、理論上、経済的な損失が生じています。
気候変動と地球温暖化が ますます注目されるなか、世界ではより 持続可能な経済戦略への移行が進んでいます。これには農法、製造業やその他の産業プロセス、エネルギー生産、水利用の方法が含まれます。こうした流れを受け、農業や農産業の方法・慣行は絶えず見直されています。
削減、再利用、リサイクル
柑橘類は南アフリカで 最も多く生産される果物で、次いでリンゴとブドウが続きます。オリーブ産業も 急速に成長しています。 残念ながら、スローガン 「削減、再利用、リサイクル」 の理念は、広く実践されていません。
果物の固形廃棄物は通常、 廃棄されるか、堆肥化されるか、家畜の飼料として使われます。液体廃棄物は環境中に放出されるか、法令上の要件を満たすための処理を経て、灌漑に利用されます。南アフリカでは水が 希少な資源 であるため、これは特に問題です。
過去20年間で進展の兆しが見られ、付加価値化や バイオリファイナリー という言葉が南アフリカで広く使われるようになりました。付加価値化とは、廃棄物をより価値の高い製品に転換することです。これは果物加工施設、またはバイオリファイナリーで実現できます。
当初、研究は果物廃棄物を利用した バイオエネルギー の生産に重点を置いていました。その一例が、廃水からのバイオガスやバイオエタノールの生成です。
その後、果物廃棄物のさらなる用途が探られてきました。これには、特定の種類の果物から食物栄養素や抗酸化物質を取り出すことが含まれます。これは氷山の一角にすぎません。国際的な研究によれば、 果物廃棄物
には大きな可能性が眠っています。
果物廃棄物に眠る未活用の「豊かな恵み」
果物産業から出る廃棄物を再利用・リサイクルする方法は、実に多岐にわたります。たとえば、次のような用途があります。
風味や香りの化合物、抗酸化物質、天然着色料、食物栄養素の供給源として。 果物の種類に応じて、ベーキングやバイオエタノール
の生成に利用できるデンプン、ペクチン、セルロースの供給源として。
複合材料、繊維製品、紙の製造に使う繊維やパルプの供給源として。
廃水から重金属や染料を除去するため。
ボイラーや家庭用暖炉で使うれんがに加工するため。
菌類や細菌の培養基として。これらの生物は、増殖中に付加価値製品を生み出すことがあり、たとえばバイオ燃料やファインケミカルの製造に使われる酵素が挙げられます。
食品に一般的に使われる有機酸、天然農薬などの天然生物防除剤、生分解性容器の製造に使うバイオプラスチックの供給源として。
バイオマスは、食用キノコの栽培、バイオ燃料生産のための微細藻類の培養、堆肥化またはバイオ燃料向けの菌類・細菌バイオマスの生産にも利用できます。
南アフリカでは、こうした選択肢のうち探究されているものはあまりにも少数です。ただし、注目すべき例外もあります。 ある 企業は、ワイン産業で生じる種、果皮、澱を加工しており、成功事例の一つとなっています。付加価値製品には、酒石、ブドウのワインスピリッツ、ブドウ種子油、ブドウ果皮の副産物があります。残った廃棄物は圧縮され、工場のボイラー燃料として使われます。抽出と燃焼の後に残る廃棄物は、堆肥に混ぜられます。これは、ワイナリーから出る元の廃棄物よりもはるかに分解されやすいものです。
学術界、農家、政府
今後も探究が必要な研究分野は数多くあります。一例として、 バイオ経済のアプローチに沿ったバイオベースのプロセスを検討することが挙げられます。
しかし、研究室で行われていることと産業界が求めることの隔たりを埋めるには、複数分野横断型および超学際的なアプローチが必要です。成功を確実にするには、産業界との緊密な 関係 を築く必要があります。
政府にも果たすべき役割があります。バイオリファイナリーの設立や付加価値化の実践を望む産業に、米国が 行っているように、資金面その他のインセンティブを提供できます。
企業がカーボンフットプリントの削減に成功した場合、政府は報奨を与えるべきです。これは、他の企業が同様の戦略を採用するインセンティブになります。
現在の慣行から持続可能な慣行への転換は、迅速かつ容易には進みません。これは段階的なプロセスであり、真のバイオ経済の発展に向けて、研究者、資金提供機関、政府、地域社会を含むすべての人々が協力し、互いを支え合って初めて実現します。
この記事は、 The Conversationとの協力により掲載されています。掲載は、世界経済フォーラムが見解を支持することを意味しません。
アジェンダの最新情報を受け取るには、 週刊ニュースレターに登録してください。
著者：Marilize Le Roes-Hillは、 Cape Peninsula University of Technologyのバイオ触媒・技術生物学研究グループの責任者を務める上級研究員です。Pamela Welzは、 Cape Peninsula University of Technologyのバイオテクノロジー、微生物学、分子生物学の研究員です。
画像：2014年8月20日、ドイツ南部、ボーデン湖畔のリンダウ近郊クレスブロンの果樹園で、リンゴがたわわに実った木が立つ。REUTERS/Michaela Rehle。
