将来的にプラスチック包装に取って代わる可能性のある、新しい生分解性素材

20世紀の偉大な発明であるプラスチックが、わずか数年で深刻な環境問題になるとは、誰も想像していなかったでしょう。この素材がもたらした状況は深刻で、プラスチックの乱用と使用によって太平洋にゴミの島が出現する事態にまで至っています。しかし、この世界には環境保護に貢献したいと願う人々や団体も存在します。今回は、将来プラスチックに代わる可能性のある、生分解性の環境に優しい素材11種類をご紹介します。

1. サトウキビ

現在、多くの化粧品会社はブラジルの緑植物であるサトウキビを使用してサトウキビ由来のバイオプラスチックを製造しています。例えば、サトウキビホースを使用した持続可能な包装は、 リソン・パッケージング 同社は、化粧品用ホースの製造に100％サトウキビ抽出物を使用しており、環境保護の分野で先駆的な役割を果たしている。

2. 木質繊維とクモの糸の混合物

フィンランドの研究者たちは、自然の利点を模倣し、プラスチックの使用に代わる解決策として、耐久性、強度、生分解性に優れた素材を開発した。この発明は、木質繊維とクモの糸を混合したもので、マイクロプラスチックのように自然を破壊しないという利点がある。さらに、使用されている糸は本物のクモの巣から採取されたものではなく、研究者たちが合成DNAバクテリアを用いて製造したものである。いわゆる「Korvaa」プロジェクトの一環として、この素材を用いた世界初のヘッドホンが既に発売されている。

3．アボカドの種で作ったストロー

メキシコのヌエボ・レオン州にあるBIOFASE社の製品は、独自のバイオポリマー製造技術を採用しています。アボカドの種などの農業産業廃棄物から、数百トンものストローを生産することができ、これらのストローは最長240日間使用した後、土壌に還元されます。

4. 菌類材料

ニューヨーク市には、菌糸体（菌類の栄養根構造）を高性能な包装材として利用するEcovative Designという会社がある。そのコストは従来の発泡スチロールと比べて非常に競争力がある。同社の使命は、プラスチックを新しい素材に置き換えることで、消費のあり方を根本的に変えることだ。

5. サボテンから作られたバイオプラスチック

無毒で生分解性の製品として、サボテン由来のバイオプラスチックが存在する。メキシコの大学の研究者、サンドラ・パスコ氏は、この製品をバイオポリマーとして利用することの利点を発見した。この素材の分解時間はわずか1ヶ月で、食用にもなる。その目的は、ウチワサボテンが利用された後も、他の植物がより良く生き残り、より多くの果実を生産できるようにすることである。

6. トマトの皮から作られた生分解性プラスチック

セビリア材料科学研究所とマラガ大学の研究者らは、トマトの皮から生分解性プラスチックを開発した。研究によると、その主成分は果物の皮に含まれる「ケラチン」と呼ばれるバイオポリエステルの一種である。ケラチンは、無毒性で生体適合性があり、生分解性を持つ物質で、例えば果物や葉の保護層として自然界に存在する。そのため、商業環境や食品包装への利用に適している。

7. トウモロコシデンプンから作られた生分解性プラスチック

エコシェルは、トウモロコシデンプンを原料とした生分解性プラスチックを製造するメキシコの企業です。この素材を用いることで、包装材、袋、使い捨て製品は90日から240日で生分解され、環境中の微生物による有害な残留物を残さず、自然に溶け込むことができます。

8. イカのタンパク質から作られた生体高分子

著名な科学誌「Frontiers in Chemistry」に掲載された研究によると、イカの触角の先端には、獲物を捕らえて吸い込むためのリング状の構造があることが判明しました。イカは「スクイテックス」と呼ばれるタンパク質を生成し、このタンパク質は繊維化することができ、商業産業で利用可能です。このプロセスで得られる製品には、衣類や自己再生可能なリサイクル素材などがあります。これらのバイオポリマーは持続可能であるだけでなく、タンパク質を採取する際にイカの個体数に悪影響を与えることもありません。なぜなら、科学者たちは水、糖、酸素を用いた発酵プロセスによってこのバイオポリマーを生成することに成功したからです。

9. ジャガイモを原料とした植物性化学プラスチックベース

リーズ大学の植物細胞生物学・バイオテクノロジー教授であるユルゲン・デネック氏は、ジャガイモなどの植物からプラスチック化学の基礎を得るための研究を行った。このプロセスには、デンプンの発酵によってアルコールとタンパク質を増量する工程が含まれる。この方法によれば、ジャガイモ2キログラムからエタノール1本分が得られる。さらに、細胞壁プラズマまたは細胞膜と呼ばれる複合樹脂があり、熱と圧力で圧縮するとプラスチックのような外観になる。しかも、これは完全に再生可能な素材である。デネック教授はデザイナーと協力し、この樹脂を使って眼鏡やその他のアクセサリーなどの実用的な製品を作る研究に取り組んでいる。

10. バナナの葉、茶色の葉

タイのチェンマイにあるスーパーマーケット「リンピン」は、ビニール袋の使用をやめ、バナナの葉やヤシの葉で商品を包むことにした。これらは自然由来の素材で、分解しやすい。インドなどの国では食器として、メキシコでは国民食であるタコスの皮として使われている。

11. 使い捨ての絹とエビのカップ

ハーバード大学の材料科学者ハビエル・フェルナンデス氏は、半透明のプラスチックに似た素材「シュレルク」を開発しました。これは、昆虫の皮膚や表皮から着想を得た生物活性プラスチックです。この素材は、エビの硬い繊維から絹タンパク質と多糖類を抽出して作られています。例えば、この素材は食肉包装材の代替として利用でき、数時間の使用を想定して設計されており、数日で廃棄できます。実際、「シュレルク」は通常のプラスチックよりも強度が高く、畑に捨てられた場合でも肥料として利用できるほどです。

世界中の科学者たちは、プラスチック包装に代わる素材の開発と環境浄化への取り組みをますます強化している。これらの発見が大量に販売されれば、地球の生態系に間違いなく大きな貢献をもたらすだろう。