生分解性プラスチックとは？使用用途やメリット・デメリットも併せてご紹介

生分解とは

バクテリアや菌類などの微生物により、水や二酸化炭素の無機物まで有機化合物が分解されることを指します。
分解において重視されることは、生分解の要因にどんな環境要素が必要となるか、無機物となるまでの時間はどれくらいかかるかが挙げられます。

生分解性プラスチックとは

プラスチックとしての機能を持ちながら、ある一定の条件を満たした場合に微生物などの働きにより、最終的に水と二酸化炭素に分解されるプラスチックのことです。
種類は大きく、植物などの有機資源を原料とするバイオマスプラスチックと、化石資源を原料とするプラスチックの2つに分けられます。したがって石油由来でも生分解するプラスチックはありますし、バイオマス由来であっても生分解性を有しているとは限りません。
また、海洋生分解性プラスチックとは、海洋で微生物による分解が可能なプラスチックを指します。

なぜ生分解性プラスチックが使用されているのか

プラスチックは機能性が高く、生活に欠かせない素材として多くの商品に使用されてきました。
しかし、その耐久性により、自然環境において自力で分解されず、正しい廃棄処分がおこなわれない限りその場でとどまり続けます。また、重量が軽いため風や水に流されやすく海や川に流出し、海洋ごみとして漂着するほか、紫外線や波の影響によりマイクロプラスチックに変化し、魚や人体にも流入します。
ほかにも化石原料を使用することから資源の枯渇がありうること、生産・廃棄時に温室効果ガスが排出されることも問題となっています。
このため近年では、自然環境での生分解が可能なプラスチックへの置き換えが重要視されています。
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。

生分解性プラスチックの使用量の現状

日本ではプラスチック国内投入量は年間約9,920千トンであり、そのうち生分解性プラスチックは約4千トンとなっています。※１ 
生分解性プラスチックの使用用途として農業・土木資材、食品残渣収集袋、容器包装などがあります。

生分解性プラスチックとしては、PHAの一種であるPHBH（Green Planet）が株式会社カネカにより国内製造されています。
しかし生分解性プラスチックの占める割合は少ないのが現状です。どんな理由があるのでしょうか。

※ 2018年度において
出典：環境省　
バイオプラスチック導入ロードマップ

生分解性プラスチックの持つ課題

生産から使用についての課題から見ていきましょう。

• 原料調達から製造にコストや時間がかかる

植物由来成分を原料とする際、生育から採取までの時間やコストが化石資源由来原料よりかかる場合があります。
単価が従来のプラスチックに比べ2～5倍にのぼる可能性があり、なかなか置き換えに踏み切れないネックとなっている可能性があります。

• 化石資源由来プラスチックに比べ、耐熱・耐水性が落ちる

生分解性プラスチックの特性として、非生分解物質と比べ耐熱・耐水・耐久性が落ちる場合があります。
長期保存の際に、分解による品質低下が起きる場合が想定されます。

• リサイクル時の分別法の未確立

様々な種類の廃プラスチックを比重で選別することは可能です。しかし現状、一般家庭から排出された廃棄プラスチックを、生分解性プラスチックと非生分解性プラスチックに分離する作業は一般的ではありません。これにより生分解性プラスチックと非生分解性プラスチックが混入した際のリサイクル方法が確立されていないため、リサイクルのハードルが上がっています
廃棄プラスチックの選別を簡易的にするためには、捨てる際に素材での分別を市区町村単位で設定することが課題となっています。どの環境で生分解されるかも素材によって違うため、種別ごとの選別は重要な課題です。

生分解性プラスチックの種類

再生可能な有機資源を原料とし、生分解性要素を有するプラスチックをご紹介します。
日本で普及している生分解性プラスチックの約7割はバイオマス由来、その他に化石資源由来のナフサなどを原料とするものが製造されています。※2
バイオマス素材であるからといって必ずしも生分解性を有しているわけではありません。

※2 一般社団法人日本有機資源協会及び日本バイオプラスチック協会の協力を得て実施した、認証マーク取得のバイオマスプラスチック製品の国内出荷量（2018年度）調査に基づく。
出典：環境省
バイオプラスチックを取り巻く 国内外の状況

生分解性プラスチックを使用するメリット

脱プラスチックの一つの手段として、生分解性プラスチックを使用することが挙げられます。
メリットとしてどのようなことがあるのか見ていきましょう。

• 化石由来原料の使用を削減できる

生分解性プラスチックの中には、生物資源由来の素材が存在します。配合率にもよりますが、化石由来原料の使用量は一般的なプラスチックと比べ減少となっています。
使用量が削減されることで、焼却廃棄時のCO2排出量の削減につながります。
また植物由来原料の場合は、生育時のCO2吸収量とのカーボンオフセット対応が可能となる場合もあります。

• プラスチック廃棄物の削減

プラスチックは自然環境に排出された場合、そのままでは分解されません。しかし生分解性プラスチックの場合は、土壌や海中などの条件が揃えば分解が可能です。このため分解する環境での使用により、最終的に埋め立てとなる物量が減少します。
現状、リサイクルに利用されないプラスチックは総排出量の13％にあたります。※3 
この数量が生分解性プラスチックを使用することで減少する可能性があります。
生分解性プラスチックは埋め立て廃棄をおこなっても、土壌で分解されることで廃棄物としての処理量の減少につながります。

※3 2022年度の廃プラスチック総排出量823万トンのうち、リサイクルに未利用で単純焼却または埋め立てをおこなった107万トンが13％を占める
出典：一般社団法人プラスチック循環利用協会
2022年廃プラスチック総排出量は823万t、有効利用率は87％ ｢プラスチック製品の生産･廃棄･再資源化･処理処分の状況(マテリアルフロー図)｣を公表

• 廃棄物の有効活用

食品残渣を原材料として使用できる生分解性素材も存在します。使用後の廃棄物を減らすだけでなく、使用済である廃棄物を活用することにより、結果的に排出量の削減につながります。
また、他の用途にも使用できる原料ではなく、廃棄物として廃棄される原料を使用することは高い持続性を保持します。
当社ではコーヒーの搾りかすや食品メーカーの製造過程で生じた残差を使用した素材、modo-cell🄬の紹介が可能です。

生分解性プラスチックを使用するデメリット

• 環境によって生分解性が異なる

生分解性プラスチックは、どんな環境下においても分解されるわけではありません。
製品によって土壌か海洋で分解されるのか、完全に分解されるまでのスピードの違いなどが異なっています。
よって生分解性を発揮するためには、決められた環境下での使用が求められます。

• 化石資源由来プラスチックと比べると強度などが低くなる

分解される性質を持つため、耐熱性や耐油性、耐荷重は一般的に従来の樹脂プラスチックに比べ低くなっています。
経年劣化が見受けられるのが早く、長期に使用する製品には不向きとなっています。

• 適切な分別がなされなければ生分解性が活かされない

廃棄時に樹脂プラスチックと混同され廃棄された場合、生分解性の特性が活かされずに焼却処理となってしまいます。
例えば土壌埋め立てにより分解される性質のプラスチックを焼却することは、エネルギーを無駄にかけてしまうこととなります。
現状では回収時の分別が確立されておらず、プラスチックごみとしてまとまって廃棄されています。

今後生分解性プラスチックに求められること

メリット、デメリットを踏まえて生分解性プラスチックに求められていることを挙げていきます。
生分解される良さを生かしながら、現在よりも使用量を増やすために改善が見込まれます。

• 安定供給

とくに食品残渣など、本来は生分解性プラスチックを製造するための原料ではない場合、安定的な供給が確約できないことがあります。
これを解消するには、残渣の種類を複数確保しておくことが挙げられます。

• 環境にどのくらいの速さで吸収されるか

日本バイオプラスチック協会による生分解性の定義は、それぞれ規定された期間内に60%以上が生分解することとされています。※4
土壌内での60％以上の分解に1か月かかるのと1年かかるのでは、その土壌を次に使用するまでのブランクが生まれます。分解するまでの時間が短いほうが、土壌や水中での空間を有意義に使用できます。

※4 出典：日本バイオプラスチック協会
生分解性プラスチックの現状と課題　

• 土壌が改善されるなど、二次的性能があるか

水と二酸化炭素に分解されることで、もともと自然環境に存在する無機質へ循環します。
今後の課題として、水と二酸化炭素のほかに土壌や海水に有効な成分が含まれていることで、分解時にプラスの効果をもたらすことがあります。

まとめ

生分解性プラスチックの利点である分解という特性を活かすためには、使用している土壌や海中で廃棄されてしまう製品へ活用することが望まれます。
通常のプラスチックとの分別が難しい現状では、一般廃棄される製品への使用ではなく、分解を可能とする場での短期的使用または限定的使用に採用することをおすすめします。
配合量の調整により、分解期間を調整することができる素材も存在します。当社では使用する環境に合わせた素材提案をいたします。