1959年、スウェーデンの技術者Sten Gustaf Thulinは、森林が切り倒されるのを防ぐために、最初のビニール袋を設計しました。軽量で防水性に優れているため、消費者や小売店で広く使用されています。この数十年、プラスチック製品は私たちの生活をより便利にしてくれました。しかし、いつも言っていたように、荒いものは荒く、滑らかなものは荒く、適切な改善は環境の持続可能性を犠牲にしています。
プラスチック製品のライフサイクルを想像してみてください。最初は石油掘削で採取された材料から、その過程で環境に悪影響を与えている可能性があり、もし事故で油が流出した場合、その被害が回復するまでに何年もかかることは言うまでもありません。次に、分解工程になると、アルケン、炭化水素、ベンゼンなどの原料を得るために石油を精製するために大きなエネルギー負荷が必要になります。また、重合工程になると、ポリマー、いわゆるペレットを得るために別の温度になるまでのエネルギーを必要とする。この段階で排出される二酸化炭素や水の廃棄物、廃材などは環境をも悪化させます。
その後、射出、押出、フィルムやボトルブロー、糸を伸ばすなどのプラスチック成形へと進みます。プラスチック成形には、ポリマーの改質や加工を行うこともあります。上記の成形工程には、いずれも製造屑がある。単一の材料がある場合は、理論的には、それはリサイクルして再利用することができますが、複合材料はそうすることはできません。
最後に廃棄物が出てくるのですが、これは処理方法が悪いと公害になる可能性があります。特にプラスチックの破片は、食物連鎖全体を汚染し、すべての海洋生物や人類に影響を与えます。
その結果、近年、持続可能な開発に対する意識が高まるにつれ、消費者は環境に優しい製品に高いお金を払うようになりました。それはまた、以下のような「4R」の問題にもつながっています。
- Reduce リデュース（ごみの発生抑制）－不必要な使用量を削減することを意味する。例えば、食器は使い捨てのものではなく、自分で作ったものを使いましょう。買い物の際には、余分なビニール袋の代わりに、自分で作った袋を使う。ボトル入りの飲料をできるだけ少なく買う。これらはすべて、習慣を変えることで原材料の使用量を減らすことができます。その他のプラスチックの必需品については、製品の改良やデザインの改善により、原材料を削減することができます。例えば、CaCO3を添加することで買い物袋のプラスチック使用量を減らしたり、素材の品質を高めることで構造躯体を最小限にして無駄な使用量を削減したりすることができます。原材料や部品の使用量を減らすという考え方は、プラスチックの使用量の問題を根本的に解決することができますが、そのスピードは技術開発に限ります。
- Reuse リユース（再使用）－素材自体に手を加えずに、別の方法で再度使用すること。例えば、台北国際花卉博覧会では、壁の装飾としてペットボトルを大量に再利用したり、ガーデニング用の発泡スチロール容器を再利用したり、廃タイヤをドックバンパーとして再利用したりしていました。これらのプロセスはいずれもエネルギーを必要とせず、廃棄物を発生させない。このように、リユースは完全に環境に優しいものです。しかし、再利用できる廃棄物は限られています。
- Recycle リサイクル（ごみの再生利用）－リサイクルには、機械的リサイクル（機械的に溶融して形状を変化させる）、化学的リサイクル（化学構造を再処理して化学構造を変化させる）、エネルギー回収（熱分解して燃料電池や燃料油にする）があります。機械的リサイクルは、水の浪費やエネルギーの消費が増える可能性がありますが、最もコストが低い場合に比べれば、機械的リサイクルは廃棄物を削減する上で重要な役割を果たしています。例えば、ペットボトルをリサイクルポリエステル生地に変えたり、ボトルのキャップをリサイクルプラスチック製のゴムや文房具に変えたりしています。
- Renewable－再生可能な農産物からバイオプラスチック材料を作るためには、光合成は環境問題を起こさないし、石油を原料としたプラスチックの石油掘削に比べてコストが高い。当初は、食用作物（サトウキビ、トウモロコシ、カサブタなど）、収穫残渣（もみ殻、トウモロコシの茎、小麦の茎など）を原料としていた。その後、科学者たちは、耕地の代わりに沖合で特定の藻類を栽培した。藻類は、必要なバイオグレードの材料に抽出し、発酵させることができる。今日では、最も成熟した製品は、PLAとバイオマスPE/PETにすることができます。PLAは文字通りコーンスターチやタピオカから精製された乳酸材料です。これに対し、バイオマスPE/PETはサトウキビを原料とし、化学的にアルコールに変化し、最終的にはエチレンやエチレングリコールなどのインプロセス材料になります。
これらの4Rはすべて排他的なものではなく、補完的なものです。持続可能な開発は、最高の相乗効果をもたらすために、これらのすべての次元を横断する必要があります。
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