生分解性と謳われるものを含め、一般的なプラスチックは、環境によっては生分解しない場合があります。
1950年代以降、リサイクルされたプラスチックはわずか6億トンで、埋め立てられるか、地球を汚染している量は49億トンに上ります。
カリフォルニア大学の研究者たちが、プラスチックを分解する酵素を利用して、プラスチックを消失させる方法を発見しました。
米国エネルギー省ローレンス・バークレー国立研究所（バークレー研究所）およびカリフォルニア大学（UC）バークレー校の研究チームは、生分解性プラスチックを実際に消失させる方法を発見しました。
生分解性プラスチックは、プラスチック汚染の解決策として宣伝されてきましたが、実際には謳われているほどの効果はありません。
「生分解性があることは、堆肥化可能であることと同じではありません」と、本研究の共著者でUCバークレーの高分子科学者であるTing Xu氏は、Science Newsに語りました。
しかし、自然を研究することで、Xu氏と研究チームは、熱と水だけで数週間のうちに生分解性プラスチックを実際に分解するプロセスを開発しました。その結果は、Nature水曜日に掲載され、プラスチック汚染問題を一変させる可能性を秘めています。
「これを、あらゆる食料品店で扱えるようにしたいのです」と、Xu氏は『Science News』に語りました。
問題は何か？
人類は1950年代以降、63億トンのプラスチックを廃棄してきましたが、リサイクルされたのはわずか6億トンでした。残る49億トンは埋め立て地に存在するか、その他の形で環境を汚染しています。BBCフューチャーの報道によると。プラスチック廃棄物が問題なのは、分解されず、より細かい破片、いわゆるマイクロプラスチックに分裂するだけだからです。マイクロプラスチックは、地球上のほぼすべての場所、そして私たちの体内にまで浸透しています。
生分解性プラスチックは、この問題を解決するはずでしたが、バークレー・ニュースおよびバークレー研究所の報告によれば、3つの主な限界に直面しています。
それらは誤って分別され、リサイクル可能なプラスチックを汚染します。
埋め立て地に行き着きますが、そこはプラスチックの分解に適した条件ではないため、永久に残るプラスチックと同じくらい長く残ります。
堆肥化されても完全には分解されず、土壌中にマイクロプラスチックが残ります。
Xu氏は『Science News』に対し、生分解性があるとされるプラスチックが堆肥の中から見つかったことを語りました。
「そもそも分解しないよりも悪い状態です」と、Xu氏は語りました。
解決策
実際に消失するプラスチックを作るため、Xu氏と研究チームは自然を研究しました。
「自然界では、酵素が物質を分解するために自然が使うものです。私たちが死んだ後でさえ、酵素によって体は自然に分解されます」と、Xu氏はバークレー研究所に語りました。「そこで本研究では、『プラスチックが自然の一部となるよう、酵素によってどのように生分解させられるか』と自問しました。」
研究者たちは、ポリ乳酸（PLA）と呼ばれるポリエステルに注目しました。PLAは、ほとんどの堆肥化可能なプラスチックに使われています。バークレー・ニュースは、そのプロセスの仕組みを次のように説明しています：
新しいプロセスでは、製造時にポリエステルを分解する酵素をプラスチックに埋め込みます。これらの酵素は、酵素がほぐれて機能しなくなるのを防ぐ、単純な高分子の被膜で保護されています。熱と水にさらされると、酵素は高分子の覆いを脱ぎ捨て、プラスチックの高分子を構成単位へと分解し始めます。PLAの場合は乳酸にまで分解され、これは堆肥中の土壌微生物の栄養源になります。高分子の被膜も分解されます。
研究者たちは、改良したプラスチックの最大98％が小さな分子に変換され、マイクロプラスチックが残らないことを発見しました。常温では、約1週間でプラスチックが80％分解されました。産業用堆肥化の高温条件下では、プラスチックはさらに速く分解されました。また、温水道水の中では数日で消失しました。
次は何か？
本研究のもう一人の共著者で、UCバークレーの元博士課程学生であるAaron Hall氏は、これらのプラスチックを商業的に開発するための会社を設立しました。
Xu氏は、このプロセスは、ポリエステル系プラスチックの他の種類や、電子機器向けの堆肥化可能な接着剤の開発など、さまざまなリサイクル上の課題にも応用できると考えています。
「若い世代がこのことについて考え、私たちが地球と関わる方法を変える対話を始めるのは良いことです」と、Xu氏はバークレー・ニュースに語りました。「私たちが捨てている無駄なものを見てください。衣類、靴、携帯電話やコンピューターなどの電子機器です。私たちは、それらを地球に戻す速度よりも速い速度で資源を取り出しています。これらの素材を採掘するために地球に戻るのではなく、手元にあるものを採掘し、それを別の何かに変えてください。」
