研究者たちがプラスチックの代替として「透明紙」を開発

353日前原文(japannews.yomiuri.co.jp)

概要

JAMSTEC らの研究チームが、 バイオマス由来のセルロース を用いた 厚手の透明紙 を開発。この透明紙は 生分解性 であり、海洋中でも分解可能。従来の紙パックの課題である「中身が見えない」を解決できる可能性。 プラスチック代替 としての利用が期待される。量産化には 技術開発とコスト削減 が課題。

JAMSTECによる厚手透明紙の開発

JAMSTEC（Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology） などの研究チームによる新素材の開発
セルロース （植物バイオマス由来）を主原料とした厚手の透明紙
0.7ミリメートル厚 でも遠く100メートル先の景色が見える透明度
微生物による分解 が可能で、水と二酸化炭素に分解される
従来のセルロース素材より厚みがあり、カップやストロー等の容器製造が可能
プラスチックの代替材料 としての期待

透明紙の製造方法と特徴

コットンシード表面の繊維 から得られるセルロースパウダーを使用
リチウムブロミド水溶液 に溶かし、高温で加熱しながらゲル状に
成形・乾燥工程で 透明なシート状 に仕上げ
ナノメートルスケールの繊維を 高密度に充填 することで高い透明性を実現
ポリカーボネート並みの強度 を持つカップやストローの試作に成功
柔軟性 も維持しつつ高い透明度を両立

生分解性と海洋環境への影響

海洋流出を想定 した生分解性の評価実施
水深が深いほど分解速度が遅い 傾向（深海には微生物が少ないため）
水深757メートルでも4か月以内 にほぼ分解される結果
深海での生分解性 が実証された点が過去の透明紙との大きな違い

市場導入の課題と展望

紙パック はプラスチック容器代替として普及しているが、中身が見えない点が消費者の購買意欲低下につながる
透明紙 なら中身が見えるため、消費者ニーズに対応可能
量産化には専用工場と技術開発 が必要
デモプラント建設時の 製造コストは通常の紙の約3倍 の見込み
CO2排出量はプラスチック製造の約半分 に抑制可能

専門家コメント

大阪大学の Masaya Nogi教授 によると、「過去にも透明紙は存在したが、今回の素材は 深海での生分解性が証明された点 が優れている」と評価

Hackerたちの意見

バッグはいいけど、カップもいいけど、ストローは最悪なアイデアだね。

└

なんで？普通の紙ストローみたいにふやけちゃうの？

└

なんで？物理的特性はポリカーボネートみたいだって言ってるから、そこは問題ないよ。理想的な条件でどれくらいで劣化するかは言ってないけど、悪い条件だと4ヶ月かかるって。水や酸素、他の化学物質やUVだけじゃなくて、微生物が必要だって。つまり、1週間経ってもソーダの中では全然触れられないってことじゃない？どこが最悪なの？

古いものがまた新しく？ https://en.wikipedia.org/wiki/Celluloid https://en.wikipedia.org/wiki/Cellophane

└

セロファンに似てるね。でも、作るプロセスは全然違うよ。もしかしたら、セロファンにはない新しい特性があるのかも。

└

「(...) これは、従来のセルロース系材料よりも厚いため、容器を作るのに使える。新しい材料は、この目的のためにプラスチックの代わりになると期待されている。プラスチックは海洋汚染の原因だから。」

└

ローマ人が実際に技術のピークに達してたのか、バランスが取れてたのか、ちょっと気になるな。

└

研究者たちのオリジナルの論文はこちらです： https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ads2426 どうやら彼らは以下の条件を満たす素材を作りたかったみたいです：1. 透明であること、2. 厚くできること、3. 純粋にセルロースベースであること。セロファンは1と3を満たしているけど、厚くするのは難しい。紙は2と3を満たしているけど、透明ではない。セルロイドは論文には明記されていないけど、純粋なセルロースではないから3を満たしていないと思います。主な用途は食品包装のようです。

なんか、いろんな国がゴミを海に捨てるっていうアイデアにみんな慣れちゃったのが面白いよね。それよりも、その問題に取り組むんじゃなくて、より良いゴミを作ることに力を入れてる。

└

環境に配慮したゴミ処理は高いよね。誰もがそれを負担できるわけじゃない。

└

https://www.visualcapitalist.com/cp/visualized-ocean-plastic...

└

脅しや力を使わずに人を変えるのは本当に難しいよね。環境を変える方が簡単だと思う。

└

その方向で取り組んでいる人たちもいるし[0]、その理由で予防に焦点を当てています。全ての角度が必要です。 [0] https://theoceancleanup.com/

└

一部の国は単にゴミを海に捨てているそして他のほとんどの国は、リサイクルのためにこれらの不幸な国にゴミを捨てています。ゴミ捨て場として利用している貧しい第三世界の国々に対して怒ることはできません。もしこれが誇張だと思うなら、いや、私は文字通り言っています。リサイクルビンに分別したほとんどすべてのものは、あなたから遠く離れた海に捨てられています。 https://www.theguardian.com/environment/2021/dec/31/waste-co... https://www.motherjones.com/environment/2023/03/rich-countri... https://www.theguardian.com/us-news/2019/jun/17/recycled-pla... https://www.dandc.eu/en/article/industrialised-countries-are...

└

技術的な問題を解決する方が、社会的な問題を解決するよりも通常は簡単です。

└

「いくつかの国」は「基本的にフィリピン」を指してるって感じだね。フィリピンは一人当たりの出力や絶対的な量で巨大な異常値だから。中国やインドもかなり生産してるけど、人口に対してはそうでもないし。

└

これは現実に向き合うことについてだよ。

日本ではすべてがプラスチックで包まれてるから、驚きじゃないよね。アメリカよりもずっと進んでる場所を訪れるのは最高だったけど、これだけは残念だったな。

└

同じ量の商品の包装に使われるプラスチックの総質量は、日本の方が他の国よりも少ないらしいよ（もっと袋を使って、硬いパッケージが少ないから）。これについての動画や、どれだけ焼却炉の燃料として使われてるかも見られるよ: https://www.youtube.com/watch?v=FU6WogV6UEg

プラスチックのような特性を持っていて、何千年もかからずに分解できる新しい素材が必要だよね。リサイクルもできるやつがいいな。

└

プラスチックの分解が大きな問題だと思う。ゴミの保管については過剰に心配されがちだけど、マイクロプラスチック汚染はプラスチックが何百万もの小さな破片に分かれる脅威を明らかにしてるよね。安定したプラスチックは、汚染物質に関してはずっと少ない問題を引き起こすんだ。[1] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S016041202...

└

でも、そうなるとボトルが棚の上で壊れちゃうよね。分解が進んで穴が開いちゃうから。

「紙のシートは、ナノメートルスケール（1メートルの10億分の1）の繊維でしっかり詰まっているため、透明になります。これらの繊維の濃度により、光がシートを通過する際に拡散することなく、まっすぐに通り抜けることができます。」彼らはどうやってそれを整列させているんでしょう？

透明性がプラスチックをこんなに使う理由ではありません。プラスチックが好きなのは、軽くて生分解性がないからです。何千年も持つから好きなんです。何千年も持つから、食品をしっかり保存できるんです。雨などを気にせずに、さまざまな部品に残ることができます。私たちが開発する必要があるのは、ほとんどの人間の生活条件下で全く劣化しないものですが、何らかの非一般的なトリガー（別の化学物質や温度、圧力など）にさらされると急速に劣化するものです。

└

プラスチックの良いところ： '防水'（多くのものに対して液体を防ぐ）割れにくい（落としても安全-ish）物を「きれいに」見せる安価（公共の損害は考慮されていない…）

└

それに、プラスチックは成形が超簡単で、大量生産に非常に適しているから使うんです。形を変えるのが簡単なことが、プラスチックを選ぶ一番の理由かもしれません。プラスチックは木材（軽量で安価）、セラミック（成形が簡単で防水）、金属（耐久性がある）の良いところを取り入れつつ、それぞれの大きな問題を回避しています（木材は仕上げに手間がかかり、工業的に成形するのが非常に遅い、セラミックは割れやすい、金属は比較的高価で、錆びやすく、電気を通す）。完璧ではないけど、統計的に見れば、なぜこんなに普及しているのかは明らかです。

└

ほとんどが段ボールで、商品が見える透明なプラスチックウィンドウが付いてるパッケージが結構あるよね。

└

こういうのに置き換えられる使い捨てプラスチックのパッケージがたくさんあるよ。たとえば、パック詰めのフルーツとかね。フルーツは何千年も持たないから、パッケージもそんなに長持ちする必要ないよね。

└

誰もプラスチックが「何千年も持つ」なんて好きじゃないよ。みんな食品をちゃんと保存したいだけ。もし何千年も持たなくてもそれができるなら、かなりいい勝利だと思う。

└

それは完全に真実じゃないよ。プラスチックウィンドウが付いた段ボールパッケージをたくさん捨ててるからね。もちろん、これがすべてのプラスチックを置き換えるわけじゃないけど、いくつかは置き換えられるよ。プラスチックは色々なことをするし、どんな素材もすべてを置き換えることはできない。でも、これは確かに使い捨てプラスチックの中で意味のあるニッチだね。

└

記事の中で既に使い道が述べられてるよ。「これまで、紙パックはプラスチック容器の最も一般的な代替品だった。しかし、ビジネスの専門家たちは、消費者が中身が見えないために紙パックの商品を買う意欲が低いと指摘している。透明な紙はこの問題を克服できるかもしれないが、市場に出すためにはそれを大量生産できる技術を持った工場が必要になるだろう。」

└

大多数のケースでは、10年（または50年）持ってくれればいいのにって思うよ。なんでそんなふうに安全に分解されるプラスチックがまだないんだろうね。

└

「私たちはそれが何千年も持つから好きだ。」間違いだね。人々は内容物が期限切れになる前にパッケージが持つことにしか興味がないけど、期限が切れたらパッケージが何千年も持つことなんて誰も気にしないよ。でも、ゴミやマイクロプラスチックが飲み水に漏れ出して健康に影響が出始めたら、みんなすごく気にするようになるよ。

いいね、やっとだね！ワクワクするニュースだ。

プラスチックや他の石油由来の重要な素材は、原油やメタンの主な使い道であるべきで、エネルギーとして使うべきじゃない。代替が難しいものを作るために石油を残しておこう。石油燃焼は太陽光、風力、原子力などに置き換えて、地下の炭化水素資源は医療や人類にとってプラスになるような投資に使おう。

ハクソク