生分解性プラスチック利活用事例

はじめに
  日本の伝統文化は自然と共生し、自然の産物を上手に利用してきた。私は空襲を逃れて東京から高崎へ疎開を経験した世代であるが、疎開先の母の実家では田んぼに水稲を育て、その裏作には麦を栽培していた。畑には陸稲や雑穀、野菜のほかに桑の木を植えていた。母屋の土間には牛小屋もあって、労働力としての牛を飼っていた。牛小屋には敷き藁が敷かれ、糞尿で汚れた敷き藁を毎日新しいものと交換し、積み上げて堆肥化していた。養蚕期に若葉とともに切り取った桑の枝は、おかいこ（蚕）が若葉を食べ尽くした後に束ねて保管され、枯れてから燃料となっていた。もちろん、稲藁は莚や縄の材料でもあり、麦藁は帽子や屋根の材料として使われていた。全てに無駄がなく、上手に再利用されていた。
  戦後の経済復興に伴って、石油化学工業が導入されると、"鉄より強い"ナイロンや"Wash & Wear"なポリエステルに代表される、強くて機能性のある石油化学製品が伝統的な天然物由来の製品を次々に駆逐していった。同時に、経済合理性が全てに優先し、再利用やリサイクルの伝統も失われていった。1960年代の我々の世代は、鮮魚や野菜の包装に使われていた新聞紙やその袋を衛生的で丈夫なポリエチ製の袋に代えること、腐蝕し易い金属製や木製の容器をポリスチ製の容器に代えること、或いは重いガラスの瓶をPETボトルにおきかえることは意義のあることと自負していたしそのような製品の開発に生き甲斐さえも感じていた。
  1960年代の急速な経済発展は、1960年代後半から1970年代初めに、大気汚染や河川の汚濁などの公害問題を顕在化させた。公害問題は排出基準の強化や排出総量規制で何とか乗り切ったが、プラスチック廃棄物は重量では固形廃棄物全体の30％位なのに、嵩では60％位にもなり、埋立地ではよく目立ち問題の元凶と見られてきた。1980年代に入ると、廃棄物処理は埋立地の不足からますます焼却に頼るようになった。固形廃棄物の処理を70％以上も焼却に頼ることによってダイオキシン発生のような問題も顕在化した。また、野山や河川に放置されたプラスチックのゴミが目立つようになり、放置された釣り糸を足に絡めて死んだ水鳥や、死んだ鯨のお腹から大量のプラスチックの袋が発見されるなどの記事が新聞を賑わすようになった。全てが丈夫で長持ちするプラスチックというこれまでの開発の命題の結果であった。
  1980年代後半から、プラスチック廃棄物の削減のために、リユースやリサイクルの試みがなされている。容器包装リサイクル法も成立してリサイクルが義務付けられているが、リサイクルが可能なのは分別回収のし易いペットボトルくらいしかないと思う。他のプラスチックはマテリアルリサイクルをカスケード的に繰り返しても、最後には埋立か焼却に頼らざるを得ない。サーマルリサイクルというと聞こえは良いが、焼却していることには変わりないのでリサイクルとは言えない。ケミカルリサイクルによって素原料まで戻して本当のリサイクルといえる。
  同じ頃から、プラスチックそのものにライフサイクルのメカニズムを組み込んだポリマーの設計思想が生まれた。今までのプラスチックは丈夫で長持ちはするが、使用後の後処理のことまで考えて設計されてはいない。新しいポリマーの設計思想も、やはり天然の高分子の模倣である。天然のでん粉やたんぱく質、或いはセルロースで出来た製品は、不用になれば微生物が関与して自然に還える。ある種の植物や微生物は、脂肪族ポリエステルをでん粉のように自らの栄養源として蓄える。このポリエステルで出来たプラスチック製品も使用後には微生物の作用で炭酸ガスと水になり自然に還える。生分解性プラスチックの研究は、このプラスチックを微生物の体内に蓄積させ、それを取り出すことから始まった。

使用後の処理も考えた生分解性プラスチック
  これまでのプラスチックは強くて長持ちするのが特徴で、もともと使用後の処理を考えて作られてはいない。生分解性プラスチックは、使用後の処理方法も考えて作られた初めてのプラスチックである。従来のプラスチックと同じように、マテリアルリサイクル、ケミカルリサイクルも可能であるが、バイオリサイクル（メタン発酵、コンポスト化＝堆肥化）が追加されたのが大きな特徴である。バイオリサイクルが加わることによって始めて、でん粉や天然繊維などの天然ポリマー近付くことが出来た。
  可塑化でん粉や微生物産生脂肪族ポリエステルは生分解性プラスチックの第1世代に当る。
  この脂肪族ポリエステルの化学構造を真似て化学的に合成されたポリマーから作られたものが第2世代の生分解性プラスチックである。第2世代の生分解性プラスチックには、原料モノマーが石油由来のものもバイオマス由来のものもある。石油由来のモノマーをバイオマス由来のモノマーに転換しようというのも時代の流れである。バイオマス由来のものを総称して第3世代の生分解性プラスチックと呼ぶことにする。

生分解性と安全性が確認された"グリーンプラ"
  "グリーンプラ"は、生分解性プラスチックの愛称として、公募によって決められた通産大臣賞受賞作である。しかし単なる愛称ではない。国際的に合意された標準化試験法によって測定して、生分解度（分解率と速度）の合格基準をクリアーし、含有物（重金属を含む）や分解中間物の安全性、経口毒性＋生体毒性などの安全性の基準をクリアーした生分解性プラスチックだけが"グリーンプラ"の名称とマークを使用することが出来る。そのために、BPSは「グリーンプラ識別表示制度」を運営している。しかし、日本の1業界団体BPSの基準ではない。欧州や米国の同種の認証制度と統合化したもので、事実上の国際標準基準であり、「グリーンプラ識別表示制度」を環境JIS化するための審議も行われている。

"グリーンプラ"認定樹脂と"グリーンプラ"認定製品
  "グリーンプラ"認定樹脂としては、2004年1月21日現在で、55銘柄がポジティブリストに載っている。種類にして20種ある。そのうち、第1世代の"グリーンプラ"が6種類、第2世代が14種類、第3世代が7種類である。第3世代には、近い将来、コハク酸系の樹脂が加わることになる。なお、3世代合計して27種類になり数が合わないのは、第1世代6種類と第2世代1種類が第3世代として二重にカウントされているからである。
  "グリーンプラ"認定製品は、2004年1月末日現在で543を数える。認定製品を概観すると、マルチフィルムなど直接土壌中に鋤きこむ用途が多い。これは、わが国においては、コンポスト施設が社会基盤として整備されていないことを反映している。グリーンプラ識別表示制度も当初は、このことを意識して、生分解性と環境安全性が識別基準として設定され、ドイツのDIN CERTCOやBPIの同種制度のようにコンポスト性にまで踏み込んでいなかったが、2002年6月からコンポスト性も識別基準に加えられた。食品リサイクル法の下での食品リサイクル補完資材としての用途が広がれば、コンポスト施設が整備されてくる筈である。最近の食品容器包装資材への展開の動きに期待している。

マルチフィルムを筆頭とする農業・園芸資材
  認定製品の数が最も多く、市場展開が始まっているのはグリーンプラ・マルチフィルムである。地温・土壌水分の確保、雑草防止、省肥料・省農薬などの利便性は一般マルチフィルムと変わらないが、使用後の回収・リサイクル過程での優位性は明らかである。使用後の一般マルチの剥ぎ取り・回収は農家の子女や高齢者の仕事となっており、50％もの土の付着した一般マルチの取扱いは重労働である。グリーンプラ・マルチの採用によって余った労働力を次の作物の栽培に活用できる。一般マルチに比べてグリーンプラ・マルチの価格はまだ数倍するが、回収・リサイクル過程を含めたトータル・コストではほぼ同じである。余力の活用を含めると、グリーンプラ・マルチへの置き換えが始まっていることが理解できる。最近の特記すべき動きとして、これまでのグリーンプラ・マルチフィルムは畑作用であったが、水田用の黒紙マルチフィルムが開発されたことである。紙に生分解性の黒色グラビアインクが塗布されている。その他の認定製品には、育苗ポット、植生ネット、べたがけシート、植物誘引ロープ・紐、結束テープ、園芸クリップなどがある。土壌に直接鋤きこむか、茎などの農産廃棄物と共に分離することなくコンポスト施設に投入できるメリットがある。

生ゴミや庭ゴミの回収にはコンポストバッグ
  認定製品としては、マルチフィルムに次いで多い。生ゴミや庭ゴミの回収にはコンポストバッグが使われる。コンポスト施設の整備された市町村から導入が始まっている。バケツを使った場合に比較して、洗浄水による二次汚染が避けられ、LCA評価も優位に立っている。
  レジ袋は、コンポスト施設が完備しているところで、コンポストバッグとして再利用できる。しかし、価格競争が厳しい用途なので二次利用の可能性の無い所では採用されるのは難しい。2003年11月から12月にかけて、北九州市若松区内の「浜町地区市場商店街」の協力でポリ乳酸製レジ袋の回収実験が行われた。回収したポリ乳酸製レジ袋をケミカルリサイクルによって原料モノマーである乳酸に戻すというコンセプトの一環である。

緑化事業に貢献する土木・建設資材
  認定製品としては、土嚢袋、植生ネット、建設養生シートなどがある。種子を含むグリーンプラ製土嚢袋・植生ネットは河川敷・堤防・道路などの法面に施工され、緑化完了迄土壌と種子の流亡を防止し、自身は土壌中で分解して痕跡を残さず、法面の緑化に貢献する。最近の動きとして、屋上緑化への利用も始まっている。

肌にやさしい繊維製品
  PL表C分類で、加工方法別に、マルチフィラメント、モノフィラメント、ステープルファイバー、フラットヤーン、スパンボンド、紡績糸、スリットヤーンなどが登録されている。認定製品は、ジャンパー、ショッピングバッグ、包装袋などで数は少ないが、市場にはポロシャツ、Tシャツ、ユニフォーム、ブラウス、インナー、ボディタオル、縫合糸、衛生材料、ベビー用品、医療材料などが出ている。ポリ乳酸繊維などは、抗菌性や弱酸性など肌にやさしい特長を活かして、インナーやT‐シャツ、ベビー用品などの衣料分野に進出している。

これから期待される食品容器包装資材
  グリーンプラ製品にとって最も重要な市場ではあるが、グリーンプラ認定品の数は少ないし、市場にもほとんど出ていない。これには次のような課題が考えられる。耐熱性、耐透湿性、微生物安全性、ポリ衛協の自主基準、行政のゴミ処理方針、高価格、知名度の不足などである。しかし、それぞれの課題に対する対策が取られつつあり、ユーザーも前向きに捉えるようになってきている。最近になってこの分野の市場開拓に熱心な企業が現れてきたことは喜ばしい。次のような様々な開発品が提案されている。キャンディー・ラップ、トレイ（発泡澱粉ラミネート品、紙ラミネート品、熱成形品、射出成形品）、ボトル、コップ（熱成形品、紙コーティング品、紙ラミネート品、射出成形品）、ナイフ・スプーン・フォーク（射出成形品）、袋もの（ラミネート品、コーティング品、織物、不織布）などである。最近の動きとして、層状珪酸塩とポリ乳酸のナノコンポジットが電子レンジ対応の耐熱性を実現している。2003年11月から始まった農林水産省食堂におけるバイオマス由来プラスチック製品の導入実験では、熱水洗浄にも耐えられるこの種の耐熱性食器が採用されている。

採用が広がりつつある一般包装資材
  グリーンプラは、一般包装資材として、主に軟質フィルムが使われているが、硬質フィルム・シートもソニーのミニディスク包装材、NTTの透明窓付き封筒などの透明性を要求される用途や、さらに耐熱性と耐衝撃性を改良してソニーのICラジオや松下電池製乾電池のブリスターパックなどの用途にも使われ始めた。また、2003年11月より、ポリ乳酸製シュリンクフィルムが「味の素」の30g瓶のキャップシールに採用された。食品加工業界では、初めての試みである。

電子機器や自動車に使われ始めた耐久性商品
  新しい動きとして、植物性素材を強調したソニー「ウオークマン」の筐体、DVDデッキの全面パネル、トヨタ「ラウム」のフロアマット、スペアタイヤ・カバー、三洋の光ディスクなど耐熱性や耐久性を克服した耐久性商品が現れている。

ドイツにおける循環型社会のモデル実験－"カッセル・プロジェクト"
  これまで述べたように、グリーンプラの製造技術及び加工技術は向上して、ユーザーの要求に耐えられるような品質の製品が造られるようになったが、市場への浸透をどうするかが依然として課題である。グリーンプラの最大のマーケットは食品分野であり、そこに浸透するためには循環型社会のリサイクルシステムに組み込まれる必要がある。すなわち、グリーンプラ製の容器包装材に入れられた食品をスーパーなどの小売商の商品棚に並べ、消費者がその食品を購入して消費した後で、使用済みのグリーンプラ製容器包装材を生ゴミ回収用のゴミ容器に投入する。回収された生ゴミとグリーンプラ製容器包装材はコンポスト工場に運ばれて、剪定枝などの有機廃棄物と共に堆肥化される。出来あがった堆肥は農場や緑地に運ばれて有機肥料に供される。農場や緑地からは省化学肥料の農産物が生産されて商品となる。このようなリサイクルシステムを実際に検証するために選ばれたのがカッセル市である。
  カッセル市は、ドイツ中央部に位置しフォルクスワーゲンなどの車両産業を中心とする工業都市である。人口20万でドイツの平均的な生活水準や教育レベルの都市であるが、住民の環境意識は高く、使い捨て容器税を導入して連邦包装材令導入のきっかけを造ったり、生ゴミの分別回収を全ドイツに先駆けて始めたりと環境政策では先進的な都市である。循環型社会でのグリーンプラの役割を検証するモデルプロジェクトを実施するには格好の舞台であった。
  カッセル・プロジェクトでは原料メーカー、加工メーカー、小売業者、広報・マーケティング会社、関連団体など約30の企業・団体が連邦農務省と資金を半々づつ出し合ってプロジェクトを立ち上げた。約80の店舗がグリーンプラ製品、グリーンプラ製容器包装材を使用した商品を扱っているが、一般のプラスチックと区別するために、六角若葉マークをグリーンプラ製品に付している。それらの商品が置いてある棚には六角若葉マークのタグやビラがぶら下がっている。このマークについてはプロジェクトの発足当初から市民への広報活動を行って5ヶ月経過した時点で、市民の42％がマーク（ロゴ）を認識するようになり、2002年11月のプロジェクトの終了時点では市民の82％がマークを認識するようになっていた。
  グリーンプラ商品を購入した市民は、使用済みグリーンプラ製容器包装材を市が支給した10Lのバイオビン（生ゴミ回収容器）またはグリーンプラ製レジ袋に生ゴミと共に投入し、更に玄関先の120Lバイオビンに投入する。市清掃局が2週間に1回（夏場は1週間に1回）生ゴミを回収してゲッチンゲン市にあるコンポスト工場に運んで剪定枝などの有機廃棄物と共に堆肥にする。出来た堆肥は、農家に運んで野菜などの栽培（60％）に利用した。残りは道路の緑地帯の緑化（35％）に利用し、市民にも販売（5％）した。
  バイオビンにグリーンプラ以外の異物が混入していないか、出来た堆肥の品質が野菜などの栽培に影響を与えないかなどの評価実験をワイマール市にあるバオハウス大学のビトリングマイアー教授が担当し、市場調査をケルン市のFactX社が行った。ドイツで義務化されている軽量包装材のリサイクルにおけるDSD社の役割をInterseroh社が担当した。プロジェクト・リーダーにはリヒトル環境コンサルタント社のリヒトル氏が就任した。
  商品の品数が少ない、価格が高いなどの課題はあるが、カッセル市民はプロジェクトを前向きに捉えており、2002年1月までの予定が11月まで延長された。また、日本からもBPSとDIN CERTCOとの日独相互認証商品第1号がカッセル市のレストランで使用された。
  カッセル・プロジェクトが検証しているシステムは我々が考えているシステムの一つである。その意味でカッセル・プロジェクトの成り行きには大いに注目している。2003年10月末に、オランダ政府は、オランダ全土にこの方式を導入するとの決定を行った。なお、オランダは、2004年1月より生ゴミの分別回収が法律で義務付けられた。カッセルプロジェクトの横展開として注目される。日本でも、農林水産省が日本版カッセルプロジェクトを計画し、2004年度予算「特定地域における社会実験に要する経費」で自治体に参加を呼びかけている。2005年には、愛・地球博会場での生分解性プラスチック導入と循環型社会のモデルプロジェクトが計画されている。

"グリーンプラ"識別表示制度は実質的な世界の標準化規格
  グリーンプラ識別表示制度と同じような認証制度がヨーロッパやアメリカでも行われている。商品の流通はグローバルであり、一国内でしか通用しない制度は商品の流通の妨げになる。2001年12月にBPS（日曜日）、BPI（米）、DIN CERTCO（独）の間で覚書を締結して、各国の事情にも配慮しながら世界標準化規格を制定した。製品構成、生分解性、コンポスト性について国により若干の違いがある。製品構成については、それぞれの国の土壌法・特殊肥料法を反映して、特定元素の許容限度などに違いがある。日独に比較して米国の許容限度は一桁大きい。生分解性については、日独の間では実質的な差はないが、米国とは微妙な差がある。コンポスト性については、米独の規格の整合性は高い。日本には当時、この規格は無かったが、土壌法・特殊肥料法を踏まえながら、有機資源協会(JORA)とも整合性のある規格を2002年6月から運用している。
  この統合化制度に、ICS-UNIDO、オランダ、ノルウエー、イタリア、及び台湾が参加の予定であり、更にEU加盟諸国に加えて中国及び韓国の参加も見込まれ、グリーンプラ製品のデファクト・スタンダードになっている。

循環型社会を目指す力強い動き
  「バイオテクノロジー戦略大綱」、「バイオマス・ニッポン総合戦略」には、グリーンプラのような新しいコンセプトの樹脂を助けて、新しい市場を創造していこうという行動計画が盛り込まれている。
  現在、行動計画に基づく実証事業が開始あるいは計画されている。農林水産省の食堂実験では、耐熱性を改良したグリーンプラ製食器が使われている。また、京都市中央卸売市場第一市場（水産棟）では、発泡グリーンプラ製の魚箱が世界で始めて試験導入され、使用後に同じ第一市場（青果棟）からでる生ゴミと共にメタン発酵でバイオガスを回収する。更に、その最大のものが2005年愛・地球博におけるグリーンプラ導入実験である。旗や幟、ユニフォームなど様々なグリーンプラ製品が導入される予定だが、目玉は会場内に3ヶ所あるフードコートでのグリーンプラ製簡易食器の全面使用である。使用後の簡易食器を食べ残しなどの生ゴミと一緒に回収してコンポスト化し、緑地へ還元する、育てた花苗を来場者へのお土産とする、或いはコンポストそのものをお土産にする。また、農家と契約して野菜を栽培してもらい来場者に配れたらとも考えている。ダイニングレストランやテーマレストランなどの厨房から出る生ゴミは、グリーンプラ製ゴミ袋で回収し、メタン発酵ガスから水素を取り出し燃料電池に供給する。さらに、グリーンプラ製ボトルやカップの導入計画もある。最終的にどんな形に落ち着くか判らないが楽しみが一杯である。1,500万人という日本人口の一割以上の来場者にグリーンプラを知ってもらい使ってもらう絶好の機会である。グリーンプラ普及の起爆剤になることを期待している。