リサイクル
リサイクル（英: recycle[1]）とは、「再循環」を表す概念で、具体的には、廃棄物等を再資源化し、新たな製品の原料として利用することである。資源再生、再資源化、再生利用、再生資源化等とも呼ばれる。同一種の製品に再循環できないタイプの再生利用についても広くリサイクルに位置付けられる。
リデュース（reduce、減量）、リユース（reuse、再使用）と共に3Rと呼ばれる。
Contents
概要
リサイクルは大きく、ケミカル/マテリアルリサイクル（素材としての再利用）とサーマルリサイクル（熱としての再利用）に区分される。
現代のリサイクルは、主に政治的・経済的目的のための「商標」としての役割が強く、現状としてはメーカーは赤字に転じることも多い。
リサイクルの課題
リサイクルを行う際での課題として、回収時の不純物の問題、リサイクルを行う際にかかるエネルギーの問題、リサイクルを何度も行うことによる不純物の濃縮の問題などが挙げられる。
- リサイクルの不純物
- 空き缶中の吸い殻、古紙中ラミネートなど、純度を下げるものが回収物の中に入ってしまい品質が落ちる。そのため、リサイクルのたびに不純物濃度が増加する。また有害物質が混入した場合、薄く広く拡散させてしまうことがある。例として「コバルト60」を参照のこと。
- リサイクルのエネルギー
- リサイクルすること自体にエネルギーがかかる。一度原料のレベルにまで分解するという過程を経るため、場合によっては焼却処分以上にコストとエネルギーを余計に使う場合もある。詳しくは「ライフサイクルアセスメント」を参照のこと。
リサイクルとエントロピー
リサイクルを考える上でエントロピーの考え方は欠かせない。リサイクルを行うという行為は全て、ゴミ（利用価値が低い＝エントロピーの大きい状態）から資源（利用価値が高い＝エントロピーが小さい状態）に変える事である。エントロピーの大きい状態から小さい状態に変えるには外部からのエネルギー注入（エントロピーの増大化）が必須である。このエネルギーの注入（エントロピーの増加量）は、再資源化によるエントロピー減少量を常に超えるので、リサイクル行為は全体ではエントロピーを増大させる方向に向かう。言い換えれば、リサイクルという行為は全て環境負荷を与えるものであるといっても過言ではない。これは、熱力学第二法則に基づく自然法則であり、リサイクルによる資源の完全循環は、永久機関の幻想に他ならない。
それならば最初からリサイクル活動を行わなければ余計なエネルギー注入は行われず環境負荷も最小で済むかといえば、それは状況次第で変わる。
例えばプラスチックゴミ（利用価値が低くエントロピーが大きい状態）をリサイクルしてプラスチックパレット（利用価値が高くエントロピーが小さい状態）を製造する場合、ゴミの輸送・洗浄・破砕といったリサイクルの過程でエネルギーを消費（エントロピーの増大）する。逆にリサイクルをせずに新品のプラスチックパレットを製造する場合も、原料採取・輸送・加熱といった過程でエネルギーを消費（エントロピーの増大）する。
新品を製造した方がエントロピー増大を抑止する場合はその製品のリサイクルを止めた方が環境保護に役立つが、リサイクルした方がエントロピー増大を抑止するならそのリサイクルは効率的活動となる。仮に新品の製造がエントロピーを100増大させる場合、一連のリサイクル工程でエントロピーが110増大するならそのリサイクル活動は非効率であるし、リサイクル工程でエントロピーが90しか増大しないならそのリサイクル活動は効率的である。
例として、ボーキサイトからアルミの精錬は非常に大きなエントロピーの減少であり、製造されたアルミ缶のエントロピーはボーキサイトより小さいと考えられる。ゆえに、アルミ缶のリサイクルは手法を間違えなければ合理的なリサイクルである。また、人類が従来使用できなかったエントロピー、地球という系の外から降り注ぐエントロピーを用いる手段もある。外部注入エネルギーに太陽光エネルギーや地熱エネルギー、核エネルギーを用いることで全てのリサイクルは環境に優しい行為といえるのである。
実際に行われるリサイクル活動が効率的か否かを評価する際には、個別の製品や状況毎に製造から廃棄までの間に想定される環境負荷を評価する手法として、ライフサイクルアセスメントが用いられている。この評価手法によって、リサイクル効率が悪い場合は焼却して火力発電に利用され（サーマルリサイクル）、リサイクル効率が良い場合はリサイクルされるなど（マテリアルリサイクルやケミカルリサイクル）、状況次第で廃棄物の扱いは変わる。
資源ごみの国際ビジネス
2010年代、中華人民共和国は資源ごみの最大輸入国であり、2016年の廃プラスチックの輸入量は730万トンに及んでいた。しかしながら資源ごみに含まれる汚染物質が、リサイクルの過程で国内環境に与える影響は座視できないレベルとなったため、2017年7月18日、中国当局はWTOに対して2018年より廃プラスチックや未分別の古紙などの一部廃棄物の輸入を停止することを通告。2018年1月より実行された[2]。一方、中国の輸入停止を受けて、資源ごみの輸出国であった大韓民国では行き場を失った廃プラスチックなどがだぶつき、既存のリサイクルシステムが打撃を受ける状況も見られた[3]。イギリスでも、リサイクル向けに回収されたプラスチックのほぼ全量を中国に送っていたこともあり、中国の引き受け停止を受けて従来からのリサイクルシステムが崩壊。廃プラスチックの焼却処理を余儀なくされている[4]。
費用対効果
- 費用
- 分別の費用
- 回収費用
- 再商品化費用
など
- 効果
- ゴミの処理費用の削減効果
- 環境の改善効果
- 天然資源の延命効果
など
リサイクルの種類
再資源化・再生利用されるものに着目すると、以下の種類に分けることができる。
- マテリアルリサイクル：材料（マテリアル）としての再資源化
- ケミカルリサイクル（フィードストックリサイクル）：化学製品の原料（フィードストック）としての再資源化
- サーマルリサイクル（エネルギー回収）：燃料化、熱・エネルギーとしての有効利用
また、同種の製品にリサイクルされるかどうかで、次のように分類されることもある。
- 水平リサイクル：同種の製品にリサイクルされる場合
- カスケードリサイクル：なんらかの品質の低下があり、異種の製品にリサイクルされる場合
リサイクル品目
ペットボトル
約20%が材料リサイクルされ他の製品の原料となっている（オープンリサイクル）。リサイクル本来の意味である「再循環」が行われるクローズドリサイクルはわずか1%にすぎない。詳細はペットボトル#リサイクルを参照。
鉄
社会に蓄積された鉄鋼約12億6千万トンの鉄が循環しており、転炉法と電炉法によりリサイクルが大規模に行われている。
紙・板紙
回収した紙は古紙として再び紙の原料となりトイレットペーパー、段ボール、白板紙の原料となる場合が多い。
同じ紙であっても、品質が高いものから低いものにされる場合、厳密にはリサイクルではなく、カスケード利用に分類される。牛乳パックはバージンパルプ（リサイクル素材を含まないパルプ）から作成されていて繊維の品質が高いものとして流通するが、回収された古紙はトイレットペーパーや板紙といったものに加工されており、有効に利用されることが多い。野焼きは禁止されており、野焼きをすると放火罪として罰せられる。
用途に特化した紙が作られるようになるにつれ、感熱紙を始めとしてリサイクル上の問題となる禁忌品が増えており問題視されている。また、シュレッダーで処理された紙は、用途によってはパルプ繊維が切り刻まれているため再生には不利である。
食用油
アルミ缶
アルミニウムは、地金を新造する際に「電気の缶詰」といわれるほど電気を消費するが、再精錬する場合には新造時の約3%のエネルギーしか電気を要しないためリサイクルの優等生と言われる。（純粋なアルミニウムを再精錬した時の理論値。別途、不純物除去のエネルギーが僅かに必要）
また、融解時には空気中の窒素と反応して窒化アルミニウムAlNとして一部が失われる。
- 2Al + N2 → 2AlN
この窒化物は融解時にるつぼの表面に浮かぶので捨てられるが、空気中の水分と徐々に反応してアンモニアを生じる。
- AlN + 3H2O → Al(OH)3 + NH3
また、プルトップ部分は剛性を持たせるため、マグネシウムを加えた合金を使用している。そのためリサイクル時にはそれを酸化して除かねばならず無駄が生じる。
ガラス瓶
ガラス（ソーダ石灰ガラス）製の液体コンテナ（容器）の内、いわゆるリターナブル瓶はそのまま洗浄して再使用されるが、一方のワンウェイ瓶は破砕されリサイクルされる。この破砕されガラス原料に用いられるものをカレットと呼ぶ。
カレットはガラス原料から直接ガラスを製造するよりも材料としての純度が安定しており、またより少ないエネルギー量で瓶に加工できる。2005年では製造されるガラス瓶の90%以上がこのカレットを原料としており、再び社会で利用される。ただし瓶製造量に対してカレット原料としての回収率は60%前後であるため、より効率の良い（確実な）回収方法も求められている。
電池類
電池類におけるリサイクル対象は、マンガン乾電池・アルカリ乾電池、ボタン電池、リチウム一次電池、リチウムイオン二次電池、ニッケル水素・ニカド電池、自動車用バッテリーの7種類。リサイクルに出す際は、電池の種類に関係なくプラス極およびマイナス極をセロハンテープなどで貼り付けることで絶縁しておく必要がある。
小型家電
小型家電は、レアメタルやベースメタルなどの金属が多く含まれているため、それらの金属が再資源化されている。
建材類
廃瓦は、砕いて瓦チップなどに再利用される。古畳は、分解して藁として再利用される。廃石膏ボードは、石膏粉と紙に分離して再利用される。
家具類
布団は、中の綿がリサイクルコットンなどに再利用される。
リサイクルの流れ
- カーブサイド・コレクション : 家庭から出るごみを、資源種類毎に分別して各戸の前にあるごみ集積場に置く方法。日本の資源分別収集制度を取り入れた米国に多いが、収集車が各戸の前を通るまではごみが往来の脇に置きっ放しとなるやや前時代的な制度で、回収頻度が少なかったり住宅密度が高くなると、歩道が置かれたごみに占領される事態となる事も多い。
- DSDシステム : ドイツで1991年に開始された包装材リサイクル制度。従来はほとんど未分別のまままとめて廃棄される事が多かった多種多様な包装材を、予め分別区分を設定して各メーカーに容器の区分表示を徹底させた上で、民間企業として独立採算による（DSP社）が資源として回収・再生・各種工業原料として販売する。これにより大幅なごみの減量に成功していると共に、独立採算とする事で処分コストの大胆な切捨てを可能としている。
- ウェスト・ピッカー：ごみ処分が成熟していない（野積み処理などを行う）国では、最終処分場において個人による有価物の収集が行われ、結果的にリサイクルの環の一翼を担う[5]。
関連
- リサイクルシンボルがUnicodeの#x2672から#x267Dに割り当てられている（Unicode一覧 2000-2FFF）。
脚注
- ↑ 英語の recycle は名詞の意味もあるが、基本的に動詞であり、名詞の意味では recycling とすることが多い。
- ↑ “中国、年内に「ゴミ」輸入停止へ ＷＴＯに通告”. ロイター (2017年7月19日). . 2018閲覧.
- ↑ “ごみ回収拒否の「大乱」で日本式に納得”. 産経新聞社 (2018年4月12日). . 2018閲覧.
- ↑ “中国の「ごみ輸入禁止」、リサイクル業界に変革促すか”. CNN (2018年4月23日). . 2018閲覧.
- ↑ Observations of Solid Waste Landfills in Developing Countries:Africa, Asia, and Latin America
参考文献
関連項目
外部リンク
- Recycling （英語） - Encyclopedia of Earth「リサイクル」の項目。