バイオプラスチック: 悪いところの良いところ

バイオプラスチックには標準化された定義がなく、バイオベースのプラスチック、生分解性プラスチック、および/または堆肥化可能なプラスチックを指す場合があるまだ混乱を招く用語です。 化石燃料由来のプラスチックが最大 80% 含まれる場合もあります。

バイオベースプラスチックとは、部分的または全体的にトウモロコシやジャガイモデンプンなどの生物学的原料から作られたプラスチックですが、多くの場合依然として化石燃料が含まれており、機能的または化学的にも従来のプラスチックと同一です。

生分解性プラスチックは、特定の条件下で細菌や菌類などの微生物によって水、二酸化炭素、天然ミネラルに分解されるプラスチックです。 したがって、生分解性とは、構成材料に関係なく、材料の寿命末期の挙動を指します。これには、生物材料、化石燃料、またはその両方が含まれる場合があります。

堆肥化可能なプラスチックは、産業用堆肥化施設の特定の条件下で完全に生分解できる生分解性プラスチックのサブセットです。

さらに、2020年に発表された科学者らの研究では、ほとんどのバイオプラスチックや植物由来の材料には有毒化学物質が含まれていることが判明した。 セルロースおよびデンプンベースの製品は、最も強い in vitro 毒性を引き起こします。 ほとんどのサンプルには 1,000 を超える化学的特徴が含まれています。 バイオベース/生分解性プラスチックと従来のプラスチックも同様に有毒です。

プラスチックは残念なことに、私たちの日常生活の中にまだ非常に存在しています。 毎年ほぼ 5,000 億枚の使い捨てビニール袋が使用されており、この材料が過剰に使用されていることがわかります。

1950 年代初頭以来、プラスチックは私たちの生活に不可欠な部分でした。 ほとんどの日常品に使用されており、生態系や人間の健康を危険にさらしています。 この消費者の意識に加え、増え続ける法的制約により、メーカーは従来の石油ベースのプラスチックに代わる代替品を見つける必要に迫られています。 過去 15 年間で、新しいタイプの「革新的な」包装がスーパーマーケットに浸透し、徐々に包装を置き換えてきました。これらはバイオプラスチックです。 環境に悪影響を与えることなく、石油ベースのプラスチックの利点をすべて備えているようです。

多くの企業は、バイオプラスチックがパッケージングによる環境への悪影響を軽減できることを期待しています。 バイオプラスチックを焼却すると、大気中に放出される二酸化炭素の量は、原料となる植物が成長する過程で固定された二酸化炭素の量と同量になります。 これは石油ベースのプラスチックと比較して優れた点です。

バイオプラスチックという用語は、2 つの現実を表すために使用されます。1 つは生分解性プラスチック、もう 1 つは植物などの生物学的および再生可能な原料から作られたプラスチックです。 後者は、その組成に応じて生分解性である場合もあれば、そうでない場合もあります。

バイオベースプラスチックと生分解性プラスチック

これらは 19 世紀に出現し、石油化学プラスチックにその座を奪われるまで、製造コストがはるかに低く、多くの日用品の製造に使用されていました。 プラスチック総生産量のわずか 1% を占めるにすぎないバイオベース プラスチックは、現在、環境への懸念により大幅な成長に直面しています。 しかし、これまでのところ標準化された定義はなく、これがすべての問題です。 バイオプラスチックという用語は、異なる組成や特性を持つ材料を特徴づけることがあるため、混乱を招く可能性のある一般的な用語です。 一般に 2 種類のバイオプラスチックが区別されます。

バイオベースプラスチックバイオマスとも呼ばれる植物材料から作られており、石油とは異なり、再生可能な資源と考えられています。

「オーガニック」という接頭語は、このプラスチック組成物の起源を指しますが、それが環境に配慮した農業に由来するという意味ではありません。

生分解性プラスチック、「堆肥化可能」とも呼ばれる、特定の制御された条件（熱、湿度など）下で微生物（細菌、菌類など）の作用により分解できると考えられています。

ここでの「有機」という接頭辞は、プラスチックの組成ではなく、プラスチックの耐用年数が終了した特性を指します。

バイオベースのプラスチックと堆肥化可能なプラスチックの両方を含むプラスチックはさらにまれです。

オキソ分解性または断片化可能なプラスチックは、バイオベースのプラスチックでも生分解性プラスチックでもないことに注意してください。 これらは石油化学製品から得られる従来のプラスチックで、特定の条件（光、熱など）下で断片化を促進する添加剤（通常は金属塩）が含まれています。 主にレジ袋に使用されており、メーカーは環境への影響が少ないと主張しています。 しかし、それらは非常に簡単に摂取できるため、生態系や人間の健康にとって危険な汚染を引き起こします。 これは、反廃棄物循環経済法により特定の使い捨てプラスチックが禁止され、新たな期限が設けられている理由でもあります。

バイオベースプラスチックと生分解性プラスチック – 最良の組み合わせ?

バイオベースのプラスチックについて話すときは、その組成と起源に注目する必要があります。 バイオベースとして認定されたプラスチックは、必ずしも天然由来の樹脂のみで構成されているわけではありません。最大 68% がバイオベースのプラスチック (2025 年の最低含有量は 60% であることがわかっています)、および 32% が石油プラスチックで構成される場合があります。 いずれにせよ、これは廃棄物の寿命の終わりにおける生分解性を保証するものではありません。 2020 年 1 月、循環経済法 (AGEC) により、使い捨てビニール袋の組成に含まれるバイオベース素材の含有量が少なくとも 50% と定められました。

バイオベースプラスチックの製造と使用は、石油化学と間接的かつ強く結びついており、その組成に使用されるいわゆる「再生可能」資源は産業用農作物に由来しており、環境と人体に複数の影響を及ぼします。

デンプンとセルロース、新しい原料

食品分野の多くの大企業は現在、バイオプラスチック包装を使用しています。 熱可塑性デンプンは市場シェア約 80% を誇り、最も多く使用されているバイオプラスチックです。 熱可塑性プラスチックとは、プラスチックが特定の温度範囲内で注入できることを意味します。 現在、バイオプラスチックの原料として使用されるデンプンは、主にトウモロコシ、小麦、ジャガイモ、タピオカから得られます。 最も一般的な天然ポリマーであるセルロースも使用されており、木材や植物の廃棄物から抽出されて、いくつかの新しいタイプのプラスチックが製造されます。

ポリ乳酸 (PLA) やポリヒドロキシ脂肪酸 (PHF) などの他の物質もバイオプラスチックの組成に使用されます。 PLA は、乳酸から大きな長鎖ポリマーを合成することによって得られます。 必要な乳酸は砂糖とでんぷんを発酵させることで得られます。 後者は通常、食用植物（トウモロコシまたは小麦）に由来します。 同じことがPHFにも当てはまります。細菌または菌類は、いくつかの段階および生化学反応を通じて、デンプンから熱可塑性ポリエステルを生成します。

しかし、バイオプラスチックの生態学的バランスは必ずしも良いとは限りません。

実際、バイオプラスチックの原料として使用される植物には、水をやり、肥料を与え、農薬で処理する必要があります。 これらの方法は、空気、水、土壌に有害です。 さらに、使用される原料（トウモロコシや小麦など）は、もはや食品として入手できません。

生分解性、マーケティングのキーワード

生分解性という用語は、微生物や湿度、熱、水の存在などの要因の作用下で環境によって製品が分解され、効果的に生同化される能力を意味します。 しかし、製品に対する「生分解性」という用語の使用は、この分解の速度や、そのような材料が効果的に「生」分解され得る特定の条件（常に満たされるとは限らない）については何も述べていません。 したがって、製品を環境に投入しても何の影響も及ぼさないという意味では決してありません。 この用語は、多くの場合、企業のマーケティング アプローチを示すものであるため、避けるべきです。 2020 年 2 月 10 日の廃棄物防止法では、「環境に優しい」という表現と同じように、製品やパッケージに「生分解性」という用語を漠然と使用することも禁止されています。

堆肥化可能な材料に関する 2 つの基準

プラスチック材料の堆肥化可能性の概念には、生分解性の概念よりも正確であるという利点があります。これは、有機廃棄物の存在下および堆肥化条件 (高温、特定の微生物の存在など) で分解する可能性が高い材料を指定します。 プラスチックを「堆肥」として認定するには 2 つの規格があります。1 つは工業用堆肥化条件下で分解できるプラスチックを指定する NF EN 13432: 2000 規格、もう 1 つは家庭での堆肥化に適したプラスチックを指定する NF T 51-800: 2015 規格です。

プラスチック製のパッケージや袋には、製品がこれらの規格に準拠していることが、欧州規格 13432 への準拠を保証する「OK COMPOST」などのロゴによって特徴づけられることがよくあります。

家庭用堆肥化に理論的に適しているかどうかにかかわらず、ADEME (フランス環境エネルギー管理庁) は、これらの堆肥化可能なプラスチックを産業用堆肥化プラットフォームに誘導することを推奨しています。これは、それらが個人または庭の堆肥に分解されるのに必要な条件が満たされる可能性が低いためです。達成されるでしょう。

さらに、堆肥化可能なプラスチックは必ずしも環境に優しいわけではありません。そして何よりも、プラスチックはプラスチック汚染の問題に対する奇跡の解決策ではありません。 実際、堆肥化するには、これらのプラスチックを有機廃棄物（生ゴミ）と一緒に他のゴミとは別に分別し、産業用堆肥化プラットフォームに送らなければなりません。 また、効果的に分解するには、有機廃棄物と比べて量が多すぎてはなりません。 これらすべての条件を満たすのは困難です。 これは、特定の非常に特殊な用途に限定した堆肥化可能なプラスチックの使用を提唱しており、市場に導入しても分別ミスや堆肥化プラットフォームのレベルでの処理困難、あるいは自然界での放棄につながる可能性が低いという状況です。 結局のところ、たとえ堆肥化したとしても、堆肥化可能なプラスチックは土壌にとって特別な農業上の利益をもたらさず、そのため材料は回収されるのではなく失われるため、循環経済ソリューションとはほとんど言えません。

素材の産地へのこだわり

バイオベースという用語は、別のカテゴリーを指します。今回は、生成される廃棄物の運命ではなく、材料の組成を扱います。 「バイオベース」とは、材料の一部または全部がバイオマス由来の資源（農作物残渣、サトウキビ、ジャガイモなど）でできていることを意味します。 この特性は、生分解性であるか否かにかかわらず、廃棄物の寿命末期の運命とはいかなる場合にも関係しません。

この点に関しては、製品に実際に存在する「バイオベース」材料の割合（組成中にバイオベースの部分が実際には最小限であっても、この用語は使用できます）とその起源について注意を払うことが主に重要です。プラスチックの製造に使用される材料。 実際、一部のバイオベースプラスチックは、たとえばサトウキビから作られています。サトウキビはヨーロッパから遠く離れた場所で栽培されており、その栽培は環境的に中立とは程遠いものです。

したがって、バイオベースのプラスチックの使用により化石資源の消費の一部を回避できるとしても、それはプラスチックの過剰生産に代わるものではありません。 世界で毎年生産および消費されるプラスチックの量は、確かに、天然素材に完全に置き換えると、食料生産との競合、土壌品質の劣化、農作物に関連する環境への影響など、特定の逆効果を引き起こす可能性があるほどの量です。

「オキソ分解性」プラスチック

「グリーン」または「オーガニック」として紹介されているプラ​​スチックの一部は、実際には、環境中で分解しない、いわゆる「オキソ分解性」プラスチックです。 オキソ分解性プラスチックは、生分解性であると誤解されることもありますが、環境に悲惨な影響を与えます。 自然界に存在すると、事実上すぐに目に見えなくなりますが、汚染と同様にプラスチックの微粒子に分解されます。 使い捨てプラスチックに関する欧州指令では、その禁止が規定されています。

したがって、従来のプラスチックに代わる「有機」、「植物ベース」、または「分解可能な」代替品には注意が必要です。 もちろん、プラスチック汚染の解決策は、何よりも消費量を削減し、使い捨て製品や包装に代わる再利用可能な代替品を開発することです。 したがって、バイオプラスチックは「奇跡」の解決策には程遠いのです。

名前が示すように、生分解性プラスチックは分解する可能性があります。 しかし、この用語は依然として曖昧であり、プラスチックの劣化の期間や条件については何も述べていません。 実際、ほとんどの生分解性プラスチックは、非常に特殊な条件下、および産業用堆肥化業者のみが持つ制御された環境下で分解されます。 また、現時点ではバイオプラスチック用の適切な分別箱がないため、正しく収集する必要があります。 同様に、「家庭用」堆肥化装置に置かれた場合、その劣化は製品によっては 1 年以上続きます。 したがって、生分解条件が満たされない場合は、いかなる場合でも自然界に捨てるべきではありません。

プリマス大学の研究者らは、生分解性バッグが地面や湿気の多い環境に3年以上放置された後でも機能することを実証しました。

PLAプラスチック、ファッショナブルな素材

PLA (ポリ乳酸) は、100% バイオベースで生分解性で堆肥化可能なポリマーであり、近年爆発的な需要が見られます。 トウモロコシやサトウキビから生産され、主に食品包装や使い捨て食器の製造に使用されます。 これは魔法の解決策のように思われるかもしれませんが、このバイオプラスチックを生分解するには、バクテリア、熱、湿気の特定の混合物が必要です。 したがって、専門の産業用堆肥化センターに送る必要があります。 しかし、今のところそのようなセンターはそれほど多くありません。 したがって、製造業者は、工業規模で製造される堆肥化可能なプラスチックについてのこの誤解を利用しています。 これはプラスチック ファミリ カテゴリ 7「その他」の分類の一部であるため、分類もされていません。 収集と堆肥化のための産業部門があったにもかかわらず、PLA プラスチックには本質的に炭素が含まれており、窒素は含まれていません。 高品質の堆肥を生産するには、炭素と窒素の比率が良好であることが重要です。 ただし、PLA はこの比率が高すぎる傾向があり、プロセスが遅くなり、土壌にほとんど栄養素が放出されず、二酸化炭素が放出されます。 このタイプのプラスチックは堆肥の品質を改善しないため、地域経済や農業にとっては何の利益ももたらしません。

包装と廃棄物: 長い歴史…

すべては 90 年代初頭、ベルギー北部の港湾都市アンヴェールが欧州指令「包装および包装廃棄物」の範囲内で緑の廃棄物の収集を組織化することを決定したときに始まりました。

当局は、庭の廃棄物を堆肥化可能な袋に収集するのが合理的であると考えていたが、これを検証できないまま、袋メーカーから堆肥化可能であると主張する多数の見積もりに遭遇した。 そこで市は、ベルギーの主要な認証機関に、オファーの中から選択できるように依頼しました。

この特別な要求により、OK compost というロゴに関連付けられた認証システムのアイデアが生まれ、1995 年 5 月に最初の認証が署名されました。

認定製品の範囲は、回収袋から買い物袋や家庭用袋、食品包装、そして特にファストフード分野のケータリング用品に至るまで、非常に急速に拡大しました。 実際、食品残渣で汚染された品目を堆肥化することは、堆肥化プロセスを改善する一方で、湿った食品残渣の存在により焼却のエネルギー効率が大幅に低下するため、経済的な観点からは焼却に代わる実行可能な代替手段となります。

明らかに、これに異論を唱える人は誰もいませんが、存在しないものが最良のパッケージです。しかし、パッケージは場合によっては依然として不可欠であり、特に保護機能を備えています。 この保護がなければ、食品は特に輸送中や棚に並べられたままの状態で、非常に早く劣化してしまいます。 しかし、梱包が必要になり、再利用できない場合はリサイクルする必要があり、最終的な解決策は焼却（エネルギー回収を伴う）または廃棄/埋め立てとなります。

時間の経過とともに、コンプライアンスマークの範囲は、廃棄物が発生する可能性のある他の環境、家庭用堆肥 (OK 堆肥 HOME)、または自然界での生分解性 (OK 生分解性 SOIL、WATER、MARINE) にも拡大しました。

OK 堆肥ファミリーは、堆肥化センターまたは家庭での堆肥化において、包装に人間の介入があること、および崩壊と生分解のタイムラグの概念があることを前提としています。

対照的に、OK 生分解性ファミリーは介入を必要とせず、自然が分解を処理します。

2006 年、元米国副大統領で 2007 年にノーベル平和賞を受賞したアル ゴアは、新しいアイデアを生み出したマニフェストを発表しました。これまで、私たちはさまざまな終末期の流れに対処してきました。プラスチックの使用、廃棄物処理など、さまざまな分野で使われていますが、これらの材料の起源はどうなっているのでしょうか?

この考慮により、3 年間の開発を経て、OK バイオベースのコンプライアンス マークが誕生しました。

のバイオベースのという概念はしばしば混乱を引き起こします。 バイオソースとは、化石資源や再生不可能な資源 (= 石油) とは対照的に、自然で現代的で再生可能な製品起源 (= 植物由来) を指します。 ただし、バイオベースであることは、問題の製品の生分解能力を決して付与するものではないことに注意する必要があります。 これらは 2 つの完全に独立した機能です。 たとえば、最もよく知られているバッグの製造に使用されるポリエチレンは化石起源ですが、依然として生物由来です。

サトウキビをベースにしたバージョンは数年前から市場に出回っています。 化学的な観点からこれら 2 つの材料を区別するものは何もありません。それらの組成は完全に同一です。 区別できるのは炭素 148 のみですが、プラスチックはどれも生分解性ではありません。

プラスチック生産、2050 年の展望

世界経済フォーラムは、2050年までに海洋プラスチックの重量がすべての魚を合わせた重量を超えると推定している。 そして、プラスチック粒子はこれらの魚によって摂取され、人間の食べ物になります。 この傾向を遅らせるために、欧州連合は2019年に特定のプラスチック製品、特に使い捨て製品の禁止を決定した。 この決定はルーマニアでも若干遅れて実施された。

欧州の環境団体グループが2021年7月に発表した分析では、世界のプラスチック生産量が過去50年間で20倍に増加し、2050年には現在の4倍になるという事実が指摘されている。 他の調査によると、1950年から2019年までに世界レベルで83億トンのプラスチックが生産され、そのうち63億トンが廃棄物となった。

欧州当局は3年前、プラスチック製品が環境に与える影響を減らすことを目的とした指令を採択した。 この指令は最近ルーマニアで置き換えられたが、解釈の余地が残されており、この分野の企業にとって短期間で履行するのは不可能ではないにしても、困難な義務を課している。

第三世代バイオプラスチック、考えられる解決策

現在、相乗効果を利用したり、酵素を使用して生分解性を改善したりする新しいポリマーが開発されています。 これらすべてのテクノロジーは、テスト、コンプライアンス評価、市場監視の観点から市場の変化に対処するための新しいアプローチの開発を決定する新しいアイデアを生み出します。

第 3 世代のバイオプラスチックがその答えとなるかもしれません。 これらは、現在使用されていない天然素材 (緑の廃棄物など) から生成されたプラスチックです。 海藻は栽培が容易で成長が早いため、原料としても考えられています。 このようなバイオプラスチックの市場は成長しており、一部のメーカーは従来のプラスチックの原料（石油由来）の一部を再生可能な材料に置き換え始めています。

希望をもたらすイノベーション

2019年にはイギリス人の学生が魚皮と紅藻から作られたバイオプラスチックを発表した。 したがって、この生物源はトウモロコシやサトウキビの生物源のように土壌を独占しません。 また、6週間で分解するため、堆肥化も可能です。

2020年、米国の研究者らは、海に近い熱帯林であるマングローブに生息する細菌を発見した。 その名前？ ゾベレラ・デニトリフィカンス ZD1。 この微細な生物は、下水汚泥をポリヒドロキシ酪酸（研究者らが生分解性だと主張するポリマー）に変えることができる。

2021年、米国の別の科学者チームが、3カ月で分解する木材廃棄物から作られたバイオプラスチックを開発した。

ルーマニアとバイオプラスチック

欧州連合がプラスチック削減戦略を発表したとき、業界や一部の意思決定者は、従来のプラスチックに代わる簡単な代替品として生分解性プラスチックを導入することを主張しました。 ルーマニア市場では、環境に有益な取り組みとしてバイオプラスチックを製造または輸入するブランドが存在します。 しかし、ゼロ・ウェイスト・ヨーロッパと環境NGOは、生分解性プラスチックはプラスチック汚染の問題を解決しないと警告している。

「バイオプラスチック業界は、化石燃料の使用削減を加速し、プラスチック汚染の問題の解決に貢献できる業界として自らを位置づけるために、『グリーン』な議論を利用している。しかし、バイオプラスチックが多くの問題を解決できないだけでなく、多くの課題を解決できないという明らかな証拠がある。既存の問題を解決するだけでなく、新たな問題も生み出します。複雑な設計のため、それらは収集とリサイクルのプロセスを混乱させ、最終的に埋め立て地や焼却場、あるいはさらに悪いことに直接環境に廃棄されます。さらに、自然界への廃棄物投棄を促進する可能性があります。 「廃棄物はリサイクル材料を汚染する可能性があり、生分解性廃棄物の管理コストが大幅に増加する可能性があります。産業の拡大により耕作地の開発圧力が増大し、環境と国民に影響を及ぼします」とゼロ・ウェイスト・ヨーロッパの専門家は述べています。

指令 (EU) 2019/904

欧州当局は、回収とリサイクルの仕組みの改善に加えて、プラスチック製品、特に使い捨て製品の製造を制限することを決定した。 指令 (EU) 2019/904 は、手頃な価格でプラスチックを含まない代替品がある特定のカテゴリーの製品を市場に出すことを禁止しています。

他のプラスチック製品には、異なる措置が適用されます。 これらには、そのような製品の使用を制限して消費量を削減すること、ラベル表示要件、拡大生産者責任制度、意識向上キャンペーン、製品設計要件によって発生する廃棄物の誤った管理を防止することが含まれます。

さらに、この指令は、一部のカテゴリーの使い捨てプラスチック製品の消費量を、2022年の基準値と比較して2026年までに段階的に削減することを課しています。

この法律は2021年7月3日までにEU諸国の法律に置き換える必要があり、その日から問題の製品の市場投入と新たに市場に導入された製品のマーキングに対する制限も適用されるはずだった。 他の措置については、この指令は、2024年7月3日（ボトルの設計要件）や2024年12月31日（期限が2023年1月5日であるタバコの場合を除く、拡大生産者責任措置）など、それより後の申請期限を認めている。

ルーマニアは、期限より2か月遅れて、政令（2021年6月令）により欧州指令を置き換えた。 この立法は、特に関連する製品に関して、欧州指令によって定められた方向性を広く遵守していますが、施行規則によって、あるいは立法の修正によっても明確にする必要がある一定のギャップがあります。 これには、事前の準備が必要な義務がある場合に、加盟店に移行期間を与えないことも含まれます。

たとえば、この法律は、特定の使い捨てプラスチック製品を市場に出す事業者に、2023 年から段階的に消費量を削減する義務を課しており、2026 年には市場に出される量と比較して累積で 20% 削減されることになります。たとえ最初の最低削減基準（5%）が 2023 年に適用されるとしても、この法律は、そのような製品を小売りする事業者、または自社製品の販売にそれらを使用する事業者に、短期的に遵守することが困難な 2 つの義務を課しています。 まず、販売者は消費者に販売時点で適切かつ持続可能な、またはプラスチックを含まない再利用可能な代替品を提供しなければなりません。 ただし、小売業者の代替手段への移行は一夜にして完了するものではありません。 さらに、この指令は消費量の削減を確実にするための手段を要求していないため、事業者が代替品を提供する義務があることを事前に知っていて、そのような代替品をすでに準備しておくべきであったとは合理的に言えません。ただし、考えられる措置の一連の例が示されており、加盟国は適切と考える措置を現地法で定義する必要があります。 同時に、この立法は状況によってはその他の複雑で不明確な義務を導入しているため、当局は適切な時期に疑問符が付くすべての側面を明確にし、事業者が正しく完全に理解できるように二次法を策定する必要があります。期限が来たら義務を果たします。