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生分解性バイオプラスチック: 安価で耐久性のあるプラスチックで構築された「使い捨て経済」を脱炭素化する |クリーンテックグループ

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プラスチックに依存した世界のインフラ 

私たちの日常生活におけるプラスチックの世界的な利用により、プラスチックなしの生活を想像することは一見不可能になっています。プラスチックの大部分は、包装、特に使い捨てで使用されていますが、自動車、繊維、エンジニアリングおよび産業用途でも使用されています。  

プラスチックは、その耐久性、柔軟性、費用対効果の高さにより、広く普及しました。したがって、2023 年の世界のプラスチック市場が 712 億ドルという驚異的な規模に達し、1 年までに 2033 兆ドルをはるかに超える規模にまで上昇すると予想されていることは驚くべきことではありません (スタティスタ2024)。この市場の成長は驚くべき成果ですが、同時に大きな懸念の原因でもあります。  

従来のプラスチックのほとんどは非生分解性であるため、廃棄時にマイクロ/ナノプラスチック粒子が飛散する可能性があります。これらは地域の環境に悪影響を及ぼし、水路を汚染し、健康上の問題を引き起こします。  

2040 年までに、プラスチックの生産、使用、廃棄による世界の GHG 排出量は、1.9 年の 2019 億トンから 3.1 億トンの COXNUMX に増加すると予想されます。2 排出量 - 60% 以上増加 (システムイク 2023)。プラスチックの年間生産量は1.2年までに2060億トンを超え、生産量はXNUMX倍、廃棄物はXNUMX倍に増加し、最も発達したリサイクルインフラにも負担がかかることになる(OCED 2022).  

皮肉なことに、プラスチックはプラスチック危機を解決できる 

バイオベースのプラスチックおよびその代替品(以下、バイオプラスチックと呼びます)は、バイオマス(通常は廃棄物または実験室で生成されたもの)に由来する材料であり、たとえそれらが正確な生物由来の代替品でなくても、類似または同一の機能を持つ従来のプラスチックを置き換えることを目的としています。分子レベル。  

バイオマス供給の可用性を懸念する人々のために、各国はバイオマスのサプライチェーンの構築を始めています。 3月に米国農務省は、「国内のバイオベース製品製造のバイオマスサプライチェーンの回復力を高めると同時に、環境の持続可能性と中小規模の生産者の市場機会を促進する」という戦略を発表した。 (USDA) 

バイオプラスチックは、ほぼすべての従来のプラスチック製品とそのそれぞれの用途に存在します。実際、PLA/PHA などのバイオプラスチックは、技術準備レベル (TRL) 8 ~ 9 で商業生産されています。 2028年までに、PLAとPHAの生産量はそれぞれ3.2万トンと1万トンに増加すると予想されます(欧州バイオプラスチック 2023). 

バイオプラスチック生産における新たなイノベーションにより、有機廃棄物の流れが価値づけられ、それによって PHA 用の微生物の増殖などの他の生産方法と比較して、原料調達にかかる諸経費が削減されます。バイオプラスチックは製品の二酸化炭素排出量を 40 ~ 70% 削減できます (CEデルフト)、自然に生分解性のバイオプラスチックは、自然環境で分解されてもマイクロ/ナノプラスチックを放出しません。  

バイオマス由来の材料は生分解性と同等ではなく、またその逆も同様です。したがって、生分解性ではない生体材料もあります。また、工業的に堆肥化可能または生分解性の従来のプラスチックも存在します。自然生分解性とは、製品が家庭で堆肥化可能であることを意味しますが、工業的に生分解性/堆肥化可能であることは、製品が処理されるために加工施設に送られる必要があることを意味します。  

新興のイノベーターは、廃棄物を抑制するために、特に使い捨ての場合、この生分解性の問題に取り組んでいます。たとえば、ニュージーランドを拠点とする スリークテック は、ほとんどの生産ラインに適合する、有機廃棄物由来の使い捨てプラスチックに代わる生分解性バイオポリマーの開発者です。実際にその材料は 改善します それが分解される環境の土壌栄養素。 能保 使い捨て化粧品用途のための水溶性バイオフィルムを開発しました。 

フランスベース カルビオス は、PLA を家庭で堆肥化可能または TRL 9 で自然に生分解できるようにする酵素ソリューションを開発しました。最近、食品と接触する安全な物質として米国食品医薬品局によって承認されました。 

ドロップイン ソリューションにより、バイオプラスチックを既存の生産ラインに垂直統合できます。デンマーク工科大学からスピンアウトした、 クバシルテクノロジーズは、バイオプラスチックだけでなく、バ​​イオ燃料、バイオ炭、および非食品リグノセルロース系廃棄物からのその他の製品の生産者でもあります。同社は最近、デンマークにパイロット施設を建設するために3.2万ドルのシードを調達した。 

また、機械的リスクを回避するために 100% バイオプラスチックが適していない可能性があるエンジニアリングおよび産業用途向けに、混合ソースのバイオプラスチックと石油ベースのプラスチックのイノベーターもいます。 エヴォコ は、80% のバイオフォームと従来のプラスチックをブレンドすることで、大手ブランドのオーナーとのパートナーシップを獲得し、バイオプラスチックに伴う耐久性の懸念を軽減しました。テキサス拠点 エプシライト 生分解性でリサイクル可能なバイオPEを生成します。  

プラスチックの禁止には善意があるが、イノベーションを損なうのか? 

社会的および環境的正義の擁護者が行動を求める中、100カ国以上が従来のプラスチックの生産を段階的に廃止し、その生産意欲を阻害しており、一般に使い捨てを対象とするか、耐久性のあるプラスチックの使用を削減するよう要求している。たとえば、米国は今後 90 年間でプラスチックの 20% を生体材料に置き換えるという目標を設定しています。の EU政策マニフェスト 従来のプラスチックに対するより厳格な規制を奨励する一方で、生体材料の支援を求めています。また、タイ投資委員会は、バイオプラスチック製造業者に対してさまざまな税外および税制上の優遇措置を提供しています。 

しかし、バイオプラスチックはプラスチック禁止に分類されています。これは、第 1 世代のバイオプラスチック (PLA、PHA、バイオ PE など) がマイクロ/ナノプラスチックを排出し、通常は工業的にのみ生分解可能であり、リサイクル インフラに損害を与えたためであると考えられます。このため、政策立案者はバイオプラスチックに対しても従来のプラスチックと同じ態度をとるようになりました。 

EU 諸国のような国々では、土地利用、環境への影響、廃棄物の流れの汚染、生分解性に関して政策枠組みに誤解が残っています (European Bio Plastics 2023)。政策は、バイオプラスチックが従来のプラスチックに及ぼすプラスの影響を認識していません。過度に慎重な見解でバイオプラスチックのイノベーターを制限し、バイオベース製品への切り替えを妨げ、バイオプラスチックだけでなくバイオマテリアル全体のイノベーションを阻害します。 

さらに広範には、これにより「バイオプラスチック」について言及せずにバイオプラスチック技術をマーケティングする文化が生まれ、消費者、生産者、政策立案者にとって混乱を招く結果となりました。革新者らは、自社のソリューションがプラスチックとみなされることが判明した場合、販売が禁止されるのではないかと懸念している。あるいは、消費者はバイオプラスチックへの言及を省略した製品を好むようになるかもしれない。そのため、イノベーターは、これらの材料を市場に導入する取り組みの一環として、「バイオポリマー」、「バイオマテリアル」、「プラスチック代替品」などをマーケティングしています。 

400 年に生産された 2023 億トンのプラスチックのうち、バイオプラスチックはわずか 0.5% でした。また、バイオプラスチックの生産能力は、2.18年から7.43年にかけて2023万トンから2028万トンに増加すると予想されていますが、それでも2年に生産されるプラスチック全体の2023%未満に過ぎません(欧州委員会2023年)。 

プラスチックはどこにも行きません 

バイオプラスチックへの関心が高まっているにもかかわらず、従来のプラスチックが私たちの社会や経済に深く根付いていることを認識することが重要です。プラスチックの生産、流通、廃棄を中心に構築されたインフラは広範囲にわたるため、簡単に交換したり再構成したりすることはできません。したがって、プラスチックの消費量を削減し、より持続可能な素材に移行する取り組みは不可欠ですが、プラスチックが完全になくなると期待するのは非現実的です。 

プラスチック以外の代替品(木材、金属、複合材料など)はありますが、これらは私たちが知っている安価で耐久性のあるプラスチックと競合する可能性は低いです(使い終わる前にすぐに構造を失ってしまう紙ストローを思い出してください)消費者の口に不快な味を残す飲み物)。 

バイオプラスチックは、インフラ全体の見直しを回避するための最も効率的なソリューションです。  

バイオプラスチックの潜在的な需要、供給の可能性、生産能力の間には依然として大きなギャップがあります。消費者の態度や急速に変化する法律が持続可能性を推進し続ける中、バイオプラスチックへの投資は経済的に有益であるだけでなく、従来のプラスチックが引き起こす環境課題に対処するためにも重要である可能性があります。プラスチック市場のほぼ全体 (99.5%) は未開発のままであり、投資家にとっては巨大な市場を破壊するバイオプラスチックを利用する有利な機会となっています。  

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