PETボトル の攻勢
18 Oct 2021
今日の環境問題を考慮すると、PETボトル（ポリエチレン・テレフタレート）プラスチックは明日のソリューションになる可能性があります。
温暖化する地球で、増加する一方の世界人口に対応できる食品や飲料の最適なパッケージ方法は？通常はプラスチックによる方法が選択されています。それには正当な理由があります。プラスチックはますます環境の「悪者」として見られていますが、実際には食品安全保障から炭素排出量、資源保護に至るまで地球規模の持続可能性の課題の観点から、他のさまざまな包装オプションよりも優れた結果をもたらしています。
プラスチックPETボトル製の飲料ボトルがその良い例です。私たちの海でのプラスチック廃棄物問題と、動物と人間の健康に対するマイクロプラスチックの脅威により、至る所にあるプラスチック包装は、悪名高いものになっています。確かにプラスチック廃棄物の不注意な処分は大きな問題であり、専門家はプラスチックリサイクルを促進する政策とシステムが世界中で緊急に導入されることを強く勧告しています。それでも次の素材を詳しく調べる価値はあります：PETボトル：別名ポリエチレン・テレフタレートまたはポリエステル。これは紛れもなく今日の問題の一部ですが、PETボトル は今後の解決策である可能性もあります。
オオカミの服を着たヒツジ？
2020年、イタリアの研究者がライフサイクルアセスメント（LCA）を実施し、PETボトルとガラスボトルの環境負荷を比較しました。「ライフサイクルアセスメント国際ジャーナル」で発表された研究結果によると、地球温暖化、オゾン層破壊、地球酸性化、化石資源不足、水消費量、人体への毒性に関していえば、リサイクル PETボトル（rPETボトル）を最も環境に優しい選択肢としてランク付けしました。rPETボトル に続いて PETボトル ボトルが 2 番目の選択肢、リターナブルガラスが 3 番目、使い捨てガラスが 4 番目の選択肢でした。1 2021 年に別の LCA（これは国際飲料協会（IBWA）から委託されたもの）は、重量、GHG 排出量、化石燃料使用量および水使用量の観点からアルミニウム缶、飲料カートンおよびガラス瓶と比較して、PETボトル ウォーターボトルを最も持続可能なオプションとして選択しました。2
それでは PETボトル は本当に地球環境の味方なのか？IBWA の調査によると、例えば敏感飲料に使用されるようなスリーブラベル付き高重量 PETボトルは、化石燃料使用量と温室効果ガス排出量に関していえば、カートンよりもはるかに環境負荷がかかります。これは主に、これらの PETボトルは製造段階でカートンよりもエネルギーを大量消費するためです。しかしながら、ここでも PETボトル の未来は明るいように見えます。今日すでに新しいボトル製造技術と滅菌技術が敏感飲料に使用される PETボトル ボトルの重量を大幅に削減しており、PETボトル ボトルの環境性能を大幅に向上させています。さらに、よくプラスチックの「より環境にやさしい」代替品として認識されるカートン包装の大部分はアルミニウムやプラスチックを含む複数の層と材料で構成されているため、実際にはリサイクルは簡単ではありません。また、消費者にとって使用済みカートンのリサイクルは多くの場合「透明性」の低いプロセスです。それは紙やプラスチックのリサイクル用ゴミ箱に属しますか？コミュニティではカートンをリサイクル品として受け入れているのですか？確かに、世界中で多層カートンのリサイクルシステムの可用性は PETボトル のそれよりも低く、実際にリサイクルされているカートン包装の割合は PETボトル よりも低い状態です。
当醸造所は飲料包装の環境への影響に関する詳細を確認するために、イタリアのサラバガンザに拠点を置いてブロー成形、充填および包装ソリューションを提供する GEAのコンピテンシーセンターに問い合わせました。このセンターは牛乳ベースの飲料とジュースやスムージーなどの敏感飲料の無菌ボトリング技術を専門とする GEA の子会社です。GEA はお客様のニーズに応じて、高酸飲料と低酸飲料の両方に適合するあらゆる PETボトル プリフォーム、PETボトル/HDPE ボトル・容器のための無菌充填・キャッピング技術、プリフォーム・ボトル除染技術、および一体型ブロー充填技術を提供しています。世界初の GEA の無菌充填ライン用無菌ブロー成形機は、PETボトル ボトルの重量を軽減し、環境負荷の削減に役立つソリューションの一つです。30 年以上にわたる GEA の使命は可能な限り安全で効果的かつ持続可能なボトリングソリューションを提供することです。しかも、プラスチックは GEA の明確な選択肢です。
貴重な資源の保護
GEA のイノベーションマネージャーは Dr. Barbara Bricoli（バーバラ・ブリコリ博士）です。R&D スペシャリストであるブリコリ博士は GEA のボトリングシステムの性能と持続可能性の観点から、GEA が常に時代を先取りするように支援しています。これには、リサイクル PETボトル の「限界値」のテストおよびその他のバイオベース PETボトル のような従来型バージン PETボトル のより持続可能な代替品のテストが含まれます。ブリコリ博士の目標は、可能な限り最も安全、最も新鮮であって最も栄養価が高く、賞味期限が最も長いだけでなく、より小さな環境フットプリントを持ちボトルに包装されている飲料製品を実現することです。「消費者は包装で最も重要なポイント、つまり中身の品質保持という目的を見落としがちだと思います」ともブリコリ博士は述べています。「GEA はミルクベースやその他のデリケートな飲料を専門としており、栄養価の高い食品や飲料に対する需要が世界的に高まっていることを考慮すると、これらの中身の製品は本当に貴重な資源です」
「PETボトル はその安全性と栄養の完全性の確保に最高の結果を出す一方で、実際に極めて重要な環境問題である食品廃棄物を最小限に抑えます」– GEA 液体・充填技術イノベーションマネージャー Dr.Barbara Bricoli（バーバラ・ブリコリ博士）
– GEA 液体・充填技術イノベーションマネージャー Dr.Barbara Bricoli（バーバラ・ブリコリ博士）
実際に、食品廃棄物の環境への影響は大きいと考えられます。国連食糧農業機関による調査「食品廃棄物排出量」によれば、廃棄される食品の二酸化炭素排出量はおよそ 3.3 ギガトンの CO2 に相当します。「食品廃棄」が国であれば、その排出量は米国と中国に次ぐ 3 番目の国としてランクされます。3 この調査が指摘しているように、食べられていない食品は大量の耕地（世界の農地面積のほぼ 30%）を無駄にし、地球の淡水資源を大量に浪費して生物多様性に重大な悪影響を与えます。
最終的に、食品廃棄物の削減は今日の環境問題に取り組む上での主要な手段となっています。しかも、敏感飲料に関していえば、廃棄物削減はボトリングの極めて重要な第一ステップ：無菌充填から始まります。「除染は見逃されている包装のもう一つの側面ですが、それは当醸造所にとって実際に第一の課題です。除染は食品の安全性、保存期間/賞味期限の延長、および食品廃棄物の最小化にとって極めて重要です。ここでも PETボトル は付加的な利点をもたらします」と述べるのは化学博士号を持つブリコリ博士です。「PETボトル はほとんどいかなる形状にも成形することができます。当社はこの特性を利用して PETボトル をブロー成形前に除染可能な軽量のプリフォームに活用することをお勧めしています。これは滅菌時の収縮問題を解決するため、プラスチック使用量が少ない軽量ボトルの使用を可能にします。またこれは滅菌処理で使用する水と化学薬品の使用量を大幅に削減できることも意味します」さらにもう一つの環境保全上の利点。
ナチュラルリサイクラー
確かに PETボトル は生物学的または化学的に分解されないため、海洋、河川、埋め立て地への廃棄時にその耐久性が問題になります。しかしながら、この特性はおそらく最も興味深い環境保全上の利点を指摘しています。それは PETボトル が無限にリサイクルとアップサイクルとが可能であるという特性です。古い PETボトル はポリエステルと同様、新しい食品等級のボトルや容器だけでなく、カーペットから衣類、自動車部品、建物材に至るまでのあらゆる種類のアイテムの製造に使用可能です。リサイクル PETボトル は、洗浄、細断、溶融後にはバージン PETボトル と区別できなくなり、すぐに新たな形状や機能を有するあらゆる製品に使用可能です。この特性に注意を喚起するため、2021 年 5 月にプラスチック博物館がマドリードに誕生して、プラスチックの多くの用途と予想外のメリットを紹介するようになりました。この博物館は誕生 10 日後の世界リサイクルデーにその全体（建物と内部の展示品すべて）が完全にリサイクルされました。これは単なる良い発想えではありません。製造業者は長い期間にわたってリサイクル PETボトル を貴重な有価物/省資源材料として使用しています。しかも、社会の意識が高まるにつれて、製造業者/企業は善行を行うだけでなく、リサイクル PETボトル を話題にするようにもなっています。ほんの一例を挙げれば、Grundig 社はその洗濯機と乾燥機のドラムケーシングの製造にリサイクル PETボトル を使用していることを誇りをもって公表しています。
GEA では、新しい食品等級ボトルにリサイクル PETボトル（rPETボトル）を使用することに重点を置いています。「rPETボトル は現在のボトリングでおそらく最も重要なトレンドであり、新しい規格では最小量の rPETボトル を使用することが要求されています」と述べるのはブリコリ博士はです。例えば、EU の使い捨てプラスチック指令では、2025 年までに PETボトル ボトルには 25% のリサイクル材料が含まれること、2030 年までにすべてのプラスチック飲料ボトルには 30% のリサイクル材料が含まれることを義務付けています4。GEA における疑問は rPETボトル が安全で効果的な飲料のボトリングに問題を引き起こすかどうかということです。ブリコリ博士とその R&D チームは、2 つの異なる無菌プロセス：過酸化水素による乾熱滅菌（プリフォーム上）および PAA 乾熱滅菌（ボトル上）におけるバージン PETボトル、50% の rPETボトル ボトルおよび 100% の rPETボトル ボトルの性能を比較することでこの質問に答えることを目指しています。「当社では、プリフォームまたはボトルに使用される rPETボトル の量が処理後の包装上での微生物学的有効性と化学残留物の観点から、滅菌プロセスに影響を与えないことが判明しています」とブリコリ博士は報告しています。「よって除染プロセスでは、rPETボトル の挙動がバージン PETボトル と確実に同じであることを当社は実証しました」GEA のシステムは今日すでに 100 パーセントの rPETボトル の使用を支援しています。「100 パーセントの rPETボトル に対する唯一の懸念は黄色を帯びていることです」とブリコリ博士は付け加えます。「ですがこれはプラスチックに着色添加物を使用することで解決できます。Parmalat 社の牛乳用「青色」PETボトルボトルはその一例です。」
バイオ PETボトル：次の世代？
rPETボトル を使用することの環境保全上の利点は明確です。リサイクルされる PETボトル が増加するにつれて、その環境内の廃棄物埋立地が少なくなり、一次顆粒を製造するのに必要な原油量は減少します。さらに、プラスチックのリサイクルプロセスは、原材料からバージンプラスチックを製造するよりもはるかに経済的でエネルギー集約的ではありません。5 しかしながら、すべての PETボトル 需要量を rPETボトル で満たすことはできないため、研究者はサトウキビ/砂糖黍やトウモロコシなどの食品/食用作物に由来する PETボトル、またはトウモロコシ茎葉などのセルロース飼料原料に由来する PETボトル の使用を検討しています。従来型の化石由来 PETボトル に代わるものとして、生物学的に誘導された PETボトル には PETボトル の環境フットプリントをさらに削減する可能性があります。「バイオマスをはじめとして PETボトル に至るまでさまざまな経路があり、まだ開発の初期段階ですが、調査によれば、100% バイオ由来のバージン PETボトル（vPETボトル）のライフサイクル GHG 排出量は化石 vPETボトル や 化石 rPETボトル のいずれの GHG 排出量よりもはるかに低くなる可能性があります」とブリコリ博士は述べています。「バイオ由来の PETボトル の潜在的な欠点は、農業飼料原料に起因するか、または場合によっては発酵過程に起因して、バイオ由来の PETボトル 製造における水消費量が全体として大きいことですが、このトピックにより多くの注意とリソースが投入されるにつれて、これらの問題点が改善されることを期待しています」
バイオ PETボトル は他のバイオベースのプラスチックとは異なり、ドロップインタイプであるため、極めて近い将来には特に有望で、その化学構造が従来型 PETボトル と同じであるため、既存のインフラに簡単に「ドロップイン」することができます。「当社のボトリングおよび充填システムは、今日のバイオベースの PETボトル に対応することができます」と確認するブリコリ博士は、現時点ではお客様がそれを利用していない理由は、費用対効果の高い価格で十分な量を確保することができないためである可能性が最も高いとも付け加えています。代替燃料の場合と同様に、コストに関していえば化石由来のプラスチックには依然として優位性があります。
遅れを取り戻すマインドセットが必要
その利用可能性、再利用性、アップサイクル能力だけでなく、さまざまに異なる飼料原料から製造できることも考慮すると、PETボトル、特にバイオ PETボトル は確かに将来の循環型経済における有力候補のように思われます。たしかに、これは 2018年の論文「Bio-based Plastics – A Building Block for the Circular Economy？」– ScienceDirectで発表され、コペンハーゲンで開催された 2018 CIRP Conference on Life Cycle Engineering で配信済み – は希望に満ちた言葉で締めくられています。「真に循環型経済への通路が開発されれば、バイオベースのプラスチックは循環型経済の適切な構成成分になる可能性があります」現在のプラスチックに対する批判を考慮すると、「プラスチック」と「循環型経済」が同じ文で明言されていることが多くの人々を驚かす可能性があります。しかしながら、これと現実はそう遠くありません。これを証明する科学はそこにあり、これを可能にする技術はそこにあります。「当社のシステムは 100 パーセントの rPETボトル に対応することができ、100 パーセントのバイオ PETボトル ボトルを取り扱うことができます」と明言するのはブリコリ博士です。「現時点での最大のハードルは技術的な問題やソリューションの欠如ではなく、消費者の態度です」
「人々が PETボトル を実際に有価物/貴重な資源とみなすことなしに、安価な使い捨てのプラスチックと見なす場合にのみ問題が発生します」– GEA 液体・充填技術イノベーションマネージャー Dr.Barbara Bricoli（バーバラ・ブリコリ博士）
– GEA 液体・充填技術イノベーションマネージャー Dr.Barbara Bricoli（バーバラ・ブリコリ博士）
参考文献
1.「Plastic or glass: a new environmental assessment with a marine litter indicator for the comparison of pasteurized milk bottles」、2020 年 7 月にライフサイクルアセスメント国際ジャーナルで発表、著者：Stefanini、Borghesi、Ronzano、Vignali。
2. https://bottledwater.org/environmental-footprint/
3. http://www.fao.org/3/i3347e/i3347e.pdf
5. https://www.recycling-magazine.com/2020/06/08/PETボトル-recycling-towards-a-circular-economy/
