科学者らが砂糖と二酸化炭素から生分解性プラスチックを開発

Pressed plastic waste ready for loading is seen at the Prabkaya Recycle Factory in Pathum Thani outside Bangkok, Thailand, June 7, 2017. REUTERS/Athit Perawongmetha - RC1EA1EA34F0
The New Plastics Economy are encouraging the plastics industry to design reusable plastic products.Image: REUTERS/Athit Perawongmetha
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廃プラスチックの排出量はかつてないほど増えており、海洋を汚染し、飲料水を汚しています。

2050年までに、海には魚よりも多くの廃プラスチックが存在する可能性があり、一方で水道水の80%以上にマイクロプラスチックが含まれる可能性がある。

「ニュー・プラスチックス・エコノミー」などの取り組みは、プラスチック業界に再利用可能な製品の設計を促し、この傾向を逆転させようとしています。

一方で、プラスチックそのものの性質を変える方法を探る動きもあります。

甘い解決策?

バース大学の持続可能化学技術センター(CSCT)の科学者らは、プラスチックの作製に成功しました。有害な化学物質を使わず、生分解性を備えています。

原料は砂糖と二酸化炭素だけです。

天然に存在するチミジンという糖に、低圧かつ室温でCO2を加えます。

Image: ジョージナ・グレゴリー

この工程で作られるのはポリカーボネートです。飲料ボトルや眼鏡レンズ、携帯電話、CD、DVDの耐傷性コーティングに使われる、硬質のプラスチックです。

ポリカーボネートは通常、石油化学製品から作られます。石油由来のプラスチックは生分解されず、膨大なプラスチック廃棄物をさらに増やします。

生分解性

石油由来のポリカーボネートとは異なり、バース大学の研究チームが作ったプラスチックは自然に分解します。

生分解性プラスチック自体は新しいものではありませんが、これまでの開発の試みは批判されてきました。

昨年、国連環境計画(UNEP)の主任科学者ジャクリーン・マクグレードは、それらは「偽りの解決策」だと述べました。多くは50℃の環境でしか生分解しないためです。

しかし、バース大学の科学者らが作製したプラスチックは、高温を必要としません。

土壌細菌に含まれる酵素だけを使って、砂糖とCO2に分解できます。

Image: ロイター/シェリル・ラベロ

無毒性

砂糖と二酸化炭素からポリカーボネートを作るもう一つの大きな利点は、製造工程でよく使われる強い毒性を持つ化学物質を使わないことです。

多くのポリカーボネートにはビスフェノールA(BPA)が含まれており、ボトルや容器に使われると、食品や飲料に溶け出すことがあります。

米国疾病予防管理センター(CDC)の調査では、検査を受けた人の93%の尿から、検出可能な濃度のBPAが見つかりました。

BPAは関連付けられており、生殖機能の問題、糖尿病、自閉症との関連が指摘されています。また、哺乳瓶の製造への使用は禁止されています。

これまでも糖類を使ってBPAを含まないポリカーボネートが作られてきましたが、従来の製造工程では強い毒性を持つホスゲンが必要でした。

ホスゲンは第一次世界大戦で化学兵器として使われ、ガス攻撃による死者の85%の原因となりました。

「私たちの工程では、強い毒性を持つホスゲンの代わりに二酸化炭素を使い、BPAを含まないプラスチックを作ります」と、バース大学化学科のウロッド研究員、アントワーヌ・ビュシャール博士は述べました。

「つまり、プラスチック自体がより安全なだけでなく、製造工程もよりクリーンです。」

生分解性プラスチックの原料となる糖としてチミジンを選んだことで、大学の科学者らは医療分野での用途も見いだした可能性があります。

「チミジンはDNAを構成する単位の一つです」と、博士課程の学生で研究論文の筆頭著者であるジョージナ・グレゴリーは述べました。

「体内にすでに存在する物質なので、このプラスチックは生体適合性があり、組織工学の用途に安全に使えます。」

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