環境問題への意識が高まる中、生分解性プラスチックが注目を集めています。従来のプラスチックと異なり、微生物の働きによって分解される特性を持つこの素材は、地球環境を守るための選択肢として期待されています。しかし、その普及にはまだ多くの課題があります。この記事では、生分解性プラスチックの基本的な特徴から、そのメリットとデメリット、そして今後の展望までを詳しく解説します。
生分解性プラスチックとは
生分解性プラスチックとは、自然界に存在する微生物などの働きにより、プラスチックがH2O（水）とCO2（二酸化炭素）の分子レベルまで分解する性質を有するプラスチックのことです。有害な物質を発生することなく自然に還ることから、環境負荷が少ないプラスチックとして注目されています。
日本バイオプラスチック協会（JBPA）では、生分解性プラスチックの定義として以下の条件を挙げています：
- 単にプラスチックがバラバラになることではなく、微生物の働きにより分子レベルまで分解し、最終的には水と二酸化炭素となり自然界へと循環していく性質を有するもの
- 国際的に規定された試験方法と定められた基準により審査されたもの
- 重金属などの含有物や分解過程での安全性などの基準をクリアしたもの
生分解性プラスチックは原料や製造方法によって、「微生物産生系」「天然物系」「化学合成系」の3つに大きく分類されます。原料としては、バイオマス由来（植物や廃棄物など）のものと石油由来のものがあり、必ずしもすべての生分解性プラスチックが植物由来というわけではありません。
生分解性プラスチックのメリット
プラスチックごみの削減効果
従来のプラスチックは自然に分解される性質がないため、いったん自然界に流出してしまうと永久に残り続けます。一方、生分解性プラスチックは一定の条件下（土壌・海洋・河川）で分解される性質を持っています。そのため、埋め立て廃棄が全体の約8割を占める使用済みプラスチックのうち、一部が生分解性プラスチックであれば、埋め立て廃棄量の削減につながります。
また、環境中に流出した場合でも比較的短時間で分解され、長期間残留することを防ぐことができます。これは海洋プラスチックごみによる海洋汚染問題の解決にも貢献する可能性があります。
二酸化炭素排出量の削減
プラスチックの廃棄方法の一つに焼却処理がありますが、生分解性プラスチックは焼却処理を行わなくても適切な土壌廃棄などにより分解処理されるため、焼却に伴い排出されるCO2の量を削減することができます。
具体的には、従来のプラスチック1トンを焼却した場合、排出されるCO2の量は約2,600kgになるのに対し、生分解性プラスチックをコンポスト処分すると約600kgの排出量にとどまります。つまり、CO2排出量を4分の1以下に減らせる可能性があるのです。
石油資源の使用削減
一般的なプラスチックの原料は石油由来の化学製品ですが、生分解性プラスチックの原料には、バイオ由来のものもあります。例えば、ポリ乳酸やポリヒドロキシアルカン酸のような植物由来の資源や有機資源からつくられているものは、原料に石油を使用しないため化石資源の使用削減にもつながります。
これにより、枯渇が懸念される石油資源への依存度を下げることができるのです。
廃棄物処理の合理化
生分解性プラスチックには廃棄物処理の手間やコストを減らせるというメリットもあります。例えば、生分解性プラスチック製の袋で生ごみを回収し、袋ごと堆肥化・バイオガス化を行うことができます。これにより、排出段階では衛生的にごみを出すことができ、処理段階では非分解性の袋を使う場合に比べて破袋・除去工程を省くことができ、コスト削減につながります。
また、生分解性プラスチック製の農業用マルチフィルム（畑を覆うプラスチックフィルム）を使用すれば、使用後に土壌に漉き込んで土中で分解させることができます。これにより使用後にフィルムを回収して処理する手間やコストを省くことができるのです。
生分解性プラスチックのデメリット
分解条件と時間の問題
生分解性プラスチックは、土壌や海洋の微生物によって分解されますが、すぐに分解されるわけではなく、完全に分解するまで環境状況の違いによって一定の年月がかかります。
日本バイオプラスチック協会（JBPA）では、生分解性の基準として3か月で対象物が60%以上分解されることを定義としています。自然に還るとは言っても、完全に形がなくなるまでには長い年月がかかってしまうのです。
また、生分解性プラスチックの分解速度は、微生物の活動や周囲環境に大きく左右されます。例えば、通常レジ袋サイズで分解にかかる時間は、おおよそ3ヶ月から6ヶ月です。より大きな生分解性プラスチックになれば、さらに長い時間がかかってしまいます。
耐熱性・強度の低さ
生分解性プラスチックは、土壌や海洋などの微生物によって分解されるという性質があるが故に、耐熱性・耐油性が低く、継続的な荷重や強度が必要とされる用途には不向きです。
そのため、コンビニエンスストアのお弁当容器など、電子レンジによる加熱が想定されるものには採用できないという問題点があります。最近では製品改良され、ポリ乳酸などでも電子レンジ対応の商品も開発されていますが、まだ課題が残っています。
また、信頼性の問題もあります。昔ある自治体が印鑑登録証を生分解性プラスチックで作ったために長期保管で劣化し、材質を変えて作り直さざるを得なくなったという事例もあります。品質保証上で何かあったときのことを考えると、メーカー側はどうしても素材として生分解性プラスチックを採用しにくいという側面もあるのです。
高コスト
生分解性プラスチックは、研究開発や生産といったプロセスに手間がかかるため、現状では通常のプラスチックよりも製造コストがかかります。また、植物由来の原料を使用する場合は、原料費の高騰などの影響も受けてしまいます。
具体的には、樹脂の種類や購入単位にもよりますが、生分解性樹脂の価格はだいたい汎用樹脂の5～10倍以上になることが一般的です。例えば、ポリプロピレン(PP)が約300円/kgなのに対し、ポリ乳酸(PLA)は約1000円/kgと大きな差があります。
樹脂メーカー側は多量に使ってくれるようになれば安価に供給できるといい、成形メーカー側は安価に供給してくれれば多量に使用できるという形でなかなか両者の折り合いがつかず、長年膠着しているという状況です。
処理施設の不足
生分解性プラスチックはいくつか種類がありますが、それぞれの分解プロセスや期間が異なります。環境中に放置すれば自然に分解してくれるものばかりではないため、生分解性プラスチックの種類に応じて必要な施設を備える必要もあります。
例えば微生物によって分解させるたい肥化施設がそのひとつですが、このような生分解性プラスチックを適切に処理できる施設が十分に整備されていない地域も多くあります。また、生分解性プラスチックの処理について国際的な標準化が不十分なことも、処理方法の違いや混乱を引き起こしています。
リサイクルの困難さ
生分解性プラスチックは、廃棄物を製品原料として再利用する「マテリアルリサイクル」が困難です。分解しやすい性質ゆえに、再生樹脂として再利用するには不向きなのです。
また、生分解性プラスチックと従来のプラスチックは色味や手感の硬さなどでは見分けがつきにくいことがあります。今後生分解性プラスチックが普及すると、これらを意図せずに混在させてしまうことも増えるため、これまでできていたリサイクルが難しくなる可能性も指摘されています。
海洋生分解性の限界
生分解性プラスチックの、土壌の微生物による分解と、海洋や河川などの微生物による分解速度とを比較すると、土壌での環境の方が分解が早いとされています。
国内で生産されているプラスチックの内、生分解性プラスチックはわずか0.02%ほどで、その内、海洋生分解性プラスチックはさらにわずかしか作られていません。これでは、プラスチックごみによる海洋汚染問題はなかなか解決されないという課題があります。
たとえば、海洋プラスチック問題の解決に期待されるのは水環境で分解される種類のものですが、生分解性プラスチックのなかでもPHBH（ポリヒドロキシブチレート／ヒドロキシヘキサノエート）などのごく一部に限られています。
生分解性プラスチックの今後と展望
現状では課題が多い生分解性プラスチックですが、研究開発は着実に進んでいます。例えば、群馬大学と海洋研究開発機構は、海洋での生分解性が低い化学合成脂肪族ポリエステルを、海洋で速やかに生分解させることができる新しい技術の開発に成功しました。
また、製品評価技術基盤機構（NITE）バイオテクノロジーセンターは、生分解性プラスチックを海洋で分解する微生物20株の提供を開始し、海洋における微生物による生分解性プラスチックの分解機構の解明が進み、新たな海洋生分解性プラスチックの開発や社会実装につながることが期待されています。
生分解性プラスチックの普及拡大のためには、さらなる技術の進歩が課題です。現在の生分解性プラスチックの問題点が解決できる新素材が量産できるようになれば、その分コストも下がり、活用しやすくなるでしょう。加えて、広報活動を推進し、消費者の関心・理解を集めることも必要です。
日本では国を挙げた戦略として「バイオマス導入ロードマップ」を策定し、2030年までにバイオマスプラスチックを最大限（約200万トン）導入するよう目指すことが記載されています。この目標達成に向けて、生分解性プラスチックの技術開発と普及促進が進むことで、環境問題の解決に大きく貢献することが期待されます。
まとめ
生分解性プラスチックは、プラスチックごみの削減、二酸化炭素排出量の削減、石油資源の使用削減など、多くのメリットがあります。しかし一方で、分解条件と時間の問題、耐熱性・強度の低さ、高コスト、処理施設の不足、リサイクルの困難さなど、多くの課題も抱えています。
これらの課題を解決するために、技術開発や社会システムの整備が進められていますが、生分解性プラスチックが広く普及するにはまだ時間がかかりそうです。私たち消費者も生分解性プラスチックの特性を正しく理解し、適切な使用と廃棄を心がけることが大切です。
環境問題の解決に向けて、生分解性プラスチックは重要な選択肢の一つです。今後の技術発展と社会実装に期待しつつ、私たち一人ひとりができる環境への取り組みを続けていきましょう。
参考情報：
- 丸ヰ産業株式会社 https://www.maruisangyou.co.jp/column/column-15/
- エレミニスト https://eleminist.com/article/3440
- 環境省 https://plastic-circulation.env.go.jp/shien/bio/merit
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