持続可能な製品に対する消費者の関心と需要が高まり、世界中の規制により持続可能性の基準が引き上げられる中、循環経済への移行は差し迫っています。しかし、そのためには、化学業界は廃棄物の階層構造など、持続可能性を優先するアプローチを取る必要があります。
廃棄物階層の役割
廃棄物階層の役割を理解するには、まず循環経済を理解する必要があります。循環経済とは、最終的な材料を再利用し、可能な限りリサイクルして循環させる生産と消費の経済モデルを指します。最終的には、廃棄物は最小限に抑えられます。
廃棄物階層は循環経済を実現するための戦略です。これにより、製品は当初から全体的な廃棄物を削減するように設計されていることが保証されます。さらに、廃棄物階層は製品の耐用年数の終わりに備え、材料が再利用、リサイクル、回収によってサイクルに再び入り込めるようにします。
廃棄物階層の崩壊
ステップ 1: 削減
削減は廃棄物階層の最初のステップであり、全体的な排出量を削減する最初の機会です。これは、発生する廃棄物の量を最小限に抑えるために、使用する材料とエネルギーを減らすことで実現できます。
削減は次の方法で実現できます。
- スクラップの削減
- 持続可能な材料を使用するように製品を再設計する（品質を損なうことなく）
- 必要な材料が少ないように製品を再設計する（機能を損なうことなく）
- 製造に使用されるエネルギーの削減
- 効率化のためのプロセスの最適化
廃棄物削減のための設計つまり、成形する前に最終製品のことを考えるということです。設計段階でライフサイクル全体（およびポストライフ）を考えることで、後で発生する課題を簡単に克服できます。
ステップ2: 再利用
次は再利用です。再利用とは、より長い寿命を持ち、同じエンドユーザーが複数回使用（または再利用）することを目的とした製品を作ることです。
再利用のために製品を設計（または再設計）する際には、市場での使用方法から、特定の用途の耐久性を高めるために原材料を最適に調整できるものまで、あらゆる側面を考慮する必要があります。
多くの場合、設計プロセスには材料の混合が含まれます。長持ちするように作られたものと、酸化防止剤、紫外線安定剤、紫外線吸収剤、ポリマーなど、再利用しやすいように調整された添加剤。
ステップ 3:リサイクル
廃棄物階層の最初の2つのステップを達成できない場合、リサイクルが役立ちます。
リサイクルとは、素材に第二の命を吹き込み、繰り返し使用できるようにする行為です。そして、このプロセスは一度しか起こらないわけではありません。例えば、添加物を加えることで、材料を何度もリサイクルし続けることができます。リサイクルにはさまざまな方法がありますが、現在では主にメカニカルリサイクルとケミカルリサイクルという2つの方法があります。
メカニカルリサイクル
メカニカルリサイクルとは、さまざまなソースからプラスチック廃棄物を収集し、粉砕し、洗浄、溶解、乾燥させて新しいプロセスで使用できる新しい原材料にするプロセスです。
現在、これは先端材料業界で最も一般的なアプローチです。たとえばヨーロッパでは、現在、機械リサイクルがすべてのリサイクルプロセスの 99% を占めています。
機械リサイクルは大量のプラスチックをリサイクルするのに理想的です。その理由は？なぜなら、再加工すると材料の化学構造はわずかに劣化しますが、酸化防止剤やその他の添加剤で再度アップグレードして品質を向上させることができるからです。
機械的にリサイクルできないプラスチックは、ケミカルリサイクルにとって貴重な資源となる可能性があります。
ケミカルリサイクル
ケミカルリサイクルでは、プラスチック廃棄物の化学構造を変えて小さな分子に分解し、新しい化学反応に使用できるようにします。つまり、これらの材料をリサイクルできる回数に制限はなく、さらに重要なのは、これらの材料が最終的にセカンドライフとして使用される用途に制限がないことです。これは特に食品産業や医療産業に当てはまります。
ケミカルリサイクルのプロセスでは、プラスチックの破片を分別して化学処理を行いました。その後、廃棄物の化学構造が変換され、まったく新しい反応に使用できる短い分子に変換されます。
イーストマンのような企業を中心に、世界中の企業がこの方法を使い始めています。
ステップ4: エネルギー回収
エネルギー回収は、材料が持続可能な方法でリサイクルできない場合に役立ちます。エネルギー回収リサイクルと呼ばれることが多いこのプロセスでは、材料を分解して使用可能なエネルギーを生成します。
このプロセスは、廃プラスチックやその他の高カロリー材料を使用して熱と電力を生成する最新の熱電複合回収プラント（CHP Plants）で行われます。このようなCHPプラントでは、ガス状排出量を削減するために排気処理技術が追加で導入されています。
ステップ5: 埋め立て
基本的な埋め立てとは、廃棄物を土で覆うことです。廃棄物の分解には非常に長い時間がかかりますが、このプロセスによってメタンと二酸化炭素が放出され、それを取り込み、ろ過し、エネルギー生産に使用できます。
廃棄物階層では、削減、再利用、リサイクル、回収がすべて埋め立てを避けるためのステップであり、埋め立て地を利用することが最後の手段です。
現在、消費者の 83% が、企業が再利用またはリサイクルできる製品を設計して廃棄されないようにすることが重要だと考えています。埋め立て地に。したがって、消費者の需要を満たすには、廃棄物階層のこれまでのステップを検討する必要があります。
廃棄物階層の成果
化学業界のCEOはすでに、循環経済を優先しており、その45％が代替材料源やプロセスの探求に関心を持っています。そして、ビジネスにとってのメリットは明らかです。
企業が廃棄物階層を導入すれば、使用する材料からエネルギー消費まで、あらゆる面でコストを削減できる可能性があります。マッキンゼーの調査によると、循環経済へのアプローチは、ヨーロッパだけで年間6,000億ユーロのコスト削減につながる可能性があります。
さらに、削減、再利用、リサイクル、回収の戦略を実施すれば、セクターを問わず企業がCO2排出量を削減できます。アップル、アマゾン、コカコーラなど、世界中の企業が今後数年間でカーボンニュートラルになることを約束しており、廃棄物階層の戦略はカーボンニュートラルを実現する上で重要な役割を果たすでしょう。