バイオマスプラスチックを分かりやすく解説！生分解性プラスチックとの違いは？
バイオマスプラスチックは、海洋プラスチックごみ問題や二酸化炭素排出などの環境問題を解決するためには欠かせないプラスチック材料です。
今回の記事では、そんな「バイオマスプラスチック」についてわかりやすく解説します。また、混同されやすい「生分解性プラスチック」との違いについても触れながら、プラスチックの環境対応に対する理解を深めていきましょう。
バイオマスプラスチックとは
バイオマスプラスチックとは、トウモロコシやサトウキビ、キャッサバなど、バイオ由来の資源を原料にしたプラスチックです。化学的または生物学的に合成することにより得られるプラスチックで、通常の石油由来のプラスチックと比較して環境に優しいと言われています。
バイオマスプラスチックはカーボンニュートラル
バイオマスプラスチックの原料である「バイオマス」は、成長過程で光合成などを行い大気中の二酸化炭素を吸収します。そして、バイオマスプラスチックが廃棄される際には、光合成などで吸収した二酸化炭素が大気に排出されます。
このバイオマスプラスチックの生成から廃棄までの過程で、二酸化炭素は排出される一方で、同時に吸収もされています。このため、大気中への二酸化炭素排出量は、吸収量と相殺され、ほとんどゼロになるのです。
このような特性を持つバイオマスプラスチックは「カーボンニュートラル」な材料であり、環境に対してほとんど負荷をかけず、持続可能性に貢献する材料として認識されているのです。
バイオマスとは
バイオマスとは、動物や植物、微生物などから生まれた再生可能な有機資源のことであり、発電や燃料、肥料などに使用されています。大きく以下のような3つの種類に分けられます。
1 廃棄物系バイオマス
家畜の排せつ物、食品廃棄物、パルプ廃液、下水汚泥、し尿汚泥、建築発生木材、製材工場等残材
2 未利用バイオマス
稲わら、もみがら、麦わら、貝殻、海藻、林地残材（樹木を木材として伐採した後に林に残った切り株や枝、葉っぱなどのこと）
3 資源作物
サトウキビやてんさいなどの糖質資源、トウモロコシや米、イモ類などのデンプン資源、菜種や大豆、落花生、アブラヤシ
バイオマスプラスチックの製造方法
バイオマスプラスチックの製造方法は主に、発酵法と化学合成法の2つの方法にて作られています。
1 発酵法
サトウキビやトウモロコシ等の糖や油脂などの植物原料を発酵させて作られるエタノールなどからプラスチック樹脂をつくる方法
2 化学合成法
糖や油脂などのバイオマス原料を化学処理することでプラスチック樹脂をつくる方法
バイオマスプラスチックの種類
バイオマスプラスチックは、100%バイオマス由来の資源を原料とした「全面的バイオマス原料プラスチック」と、原料の一部にバイオマスプラスチックを原料とした「部分的バイオマス原料プラスチック」に分けられます。
さらに、その中でも自然化で分解するものとしないものに分類されます。
全面的バイオマス原料プラスチック
全面的バイオマス原料プラスチックとは、原料がバイオマス100%のプラスチックです。プラスチックの種類として以下が該当します。
・バイオPE（バイオポリエチレン）
レジ袋、ごみ袋、食品や化粧品などの容器・包装、加工紙として牛乳パックや紙袋、文房具、おもちゃ、食器、シャンプーや洗剤の容器などに使われます。
・バイオPP（バイオポリプロピレン）
ラップ、食品や飲料・洗剤の容器、文房具、おもちゃ、スポーツ用品、注射器や輸血バッグ、建築資材などに使われます。
・バイオPA11（バイオポリアミド11）
自動車や電気機器の部品などに使われます。
・PLA（ポリ乳酸）
レジ袋、食品容器、包装フィルム、繊維、農業用資材などに使われます。
・PHA（ポリヒドロキシアルカン酸）
食器類、農業用資材などに使われます。
なかでも、PLA、PHAは自然界で分解し、バイオPE、バイオPP、バイオPA11は自然界で分解しない、「非分解性」のバイオマスプラスチックとなっています。
部分的バイオマス原料プラスチック
部分的バイオマス原料プラスチックとは、バイオマス原料だけでなく従来のような石油原料などのバイオマス由来ではない原料を組み合わせて作られたものです。プラスチックの種類として、以下が該当します。
・バイオPET（バイオポリエチレンテレフタラート）
食品容器、飲料や調味料のボトル容器、繊維、自動車や電子機器の部品、建築材料などに使われます。
・バイオPA610（バイオポリアミド610）
自動車や電子機器の部品などに使われます。
・バイオPC（バイオポリカーボネート）
自動車用途などに使われます。
・デンプンポリエステル樹脂
野菜・果物などの包装紙、農業用資材などに使われます。
なかでも、デンプンポリエステル樹脂は自然界で分解し、バイオPET、バイオPA610、バイオPCは自然界で分解しない「非分解性」のバイオマスプラスチックとなっています。
バイオマスプラスチックと生分解性プラスチックの違い
生分解性プラスチックは、バイオマスプラスチックとまとめて「バイオプラスチック」と呼ばれますが、これらは別のものです。
再生が可能であるバイオマス由来の資源を原料としたバイオマスプラスチックに対し、生分解性プラスチックは、使用後に水と二酸化炭素に分解することから分解機能に注目がされています。
これらの違いを改めて確認しておきましょう。
バイオマス由来の原料でできたものが「バイオマスプラスチック」
バイオマスプラスチックとは、原料がバイオマス由来のプラスチックのことです。生分解するかどうかは問われないため、バイオマスが原料でありながら自然界で分解されないものも存在します。
自然界で分解するものは「生分解性プラスチック」
バイオマス由来の原料でつくられたプラスチックがバイオマスプラスチックなのに対して、生分解性プラスチックとは、自然界に存在する微生物により水と二酸化炭素に分解できるプラスチックのことです。
つまり、バイオプラスチックの中には
- 生分解しないバイオマスプラスチック
- 生分解性のバイオマスプラスチック
- 生分解性で石油等が由来のプラスチック
の3種類が存在することになります。
バイオマスプラスチックと生分解性プラスチックが求められる用途
バイオマスプラスチックと生分解性プラスチックはどのようなものに使われるのか、身の回りのもので説明していきます。
バイオマスプラスチックの用途
バイオマスプラスチックの主な用途は、食品などの容器、衣類、電気機器、自動車内装部品、オフィス機器などで、耐用期間が短いものから長いものまで多くあります。
生分解プラスチックの用途
生分解性プラスチックの主な用途は、土木や農業資材、ごみ袋、食品容器などであり、比較的短期間で使われ廃棄されることが多いものに使われます。屋外や高温多湿の環境で使われる商品には向いていません。
バイオマスプラマークについて
一定の基準を満たした製品に表示される「バイオマスプラマーク」があります。バイオマスプラマークは、日本バイオプラスチック協会（JBRA）が認定するマークで、植物等のバイオマス資源由来のプラスチックを重量あたり25％以上配合するなどの基準を満たしたものに付与されるマークです。
バイオマスプラマーク取得数は包装用資材の分野が最も多く、フィルムやラベル、レジ袋やごみ袋など、多くの製品が登録されています。
出典：JORA
また、これに類似した「バイオマスマーク」も存在します。バイオマスマークは、一般社団法人日本有機資源協会（JORA）が認定するマークで、2006年より運用されています。バイオマス資源由来のプラスチックを重量あたり10%以上配合されたものに付与されますが、木材をそのまま使った机や紙、食品や医薬品などは対象外です。
バイオマスマークの取得数は、フィルムやラベル、レジ袋やごみ袋などの包装用資材の分野が最も多く登録されていますが、認定基準が厳しいため認定製品はバイオマスプラマークと比較して少なくなっています。
バイオマスプラスチックを使うメリットとデメリット
バイオマスプラスチックを使うことによるメリットとデメリットが存在します。
メリット
- 燃焼しても二酸化炭素を増やさないカーボンニュートラルな素材のため、環境にやさしい素材である
- バイオマス原料はサステナブルで枯渇が心配される化石原料とは異なり、非枯渇資源での生産が可能である
デメリット
- 大量のバイオマス原料が必要となるため、石油由来のプラスチックを製造するよりもコストがかかり、商品の値段も高くなってしまう
- 自然の中で分解できないものも存在する
生分解性プラマークについて
生分解性プラスチックは、使用後に微生物によって分解されることで環境への負荷を軽減する、環境にやさしいプラスチックです。しかし、このプラスチックを効果的に利用するためには、非生分解性プラスチックとの区別や分別回収が必要であり、分解後も土壌などに悪影響を与えないことが求められます。
そのため、生分解性プラスチックを正しく理解し、適切に使用するために、「生分解性プラ識別表示制度」が設けられています。この制度では、生分解性の基準と環境適合性の審査基準を満たした製品に対して、「生分解性プラ」というマークと名称の使用を認めています。これにより一般の消費者に対して正しい情報を伝え、生分解性プラスチックの適切な使用法と製品の普及を促進することを目的としています。
さらに、生分解性プラの中で日本バイオプラスチック協会のバイオマスプラ識別表示基準を満たす製品は、「生分解性バイオマスプラ」という名称とマークの使用が認められています。これにより、消費者は安心して生分解性プラスチック製品を選ぶことができます。
生分解性プラスチックを使うメリットとデメリット
バイオマスプラスチックとは異なる生分解性プラスチックを使うメリットとデメリットを紹介します。
メリット
- 適した環境で分解されるので、ごみとしてたまることはない
- 海で分解される生分解プラスチックであれば、海洋プラスチックごみ問題の対策につながる
- ロゴマーク付きの製品をつくる場合、環境にやさしい企業であることをアピールできる
デメリット
- 通常のプラスチックより原材料費が高くなりやすい
- 従来のプラスチックの利点であった耐久性、機能性が劣る場合がある
- 材料によって分解の期間や条件が変わってくる
プラシーズのバイオマスプラスチックを用いたプラスチック容器
ここまでで、バイオマスプラスチックについて紹介しましたが、プラシーズでもバイオマスプラスチックを使った容器の試作と製品化に成功しています。
ブラスケム社のグリーンPEを使用した容器
プラスケム社の「グリーンPE」はサトウキビ由来の樹脂で、ポリエチレン1tあたり4.9tのCO2削減効果があるとされています。こちらの製品は、ダイレクトブローにより成形されています。
生分解するバイオマス素材「NeCycle®」使用の容器
プラシーズでは「NeCycle®」を使った口紅容器の試作に成功しています。
NeCycle®は、自然環境中（海中でも生分解します）でゆっくりと分解するバイオマスプラスチックで、非食用のバイオマスであるセルロースを約50%使っています。セルロースは、草や作物の茎や木材の主成分で、大豆やごぼう、穀物などに多く含まれている原料です。残りの50%にも石油系の樹脂は含まず、酢酸などの安全な成分を使用しています。この口紅容器は、蓋の開け閉めをワンハンドで完結できる機能性も高い製品になっておりますが、このようなギミックをもつ製品も成形することが可能です。
また、以下のコンパクト容器やクリーム容器も同様にNeCycle®を使った製品であり、試作に成功しています。
おわりに
プラシーズではこれからも環境に配慮した製品の開発や検討をしていきます。プラシーズのホームページでは、本記事以外にも技術の紹介などもしているので、ぜひチェックしてみてください。
また、バイオマスプラスチックや生分解性プラスチックを扱っているプラシーズの容器にご興味がございましたら、お問合わせフォームまたはお電話にて、お気軽にお問い合わせください。
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