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リサイクルとは、廃棄物を新しい材料や製品に変換するプロセスです。この概念には、廃棄物からエネルギーを回収することも含まれることがよくあります。材料のリサイクル可能性は、元の状態にあった特性を再び獲得できるかどうかに依存します。[ 1 ]これは、「従来型」の廃棄物処理に代わるもので、材料を節約し、温室効果ガスの排出量を削減するのに役立ちます。また、潜在的に有用な材料の無駄を防止し、新しい原材料の消費を減らし、エネルギーの使用、大気汚染（焼却による）、水質汚染（埋め立てによる）を削減することもできます。
リサイクルは現代の廃棄物削減の重要な要素であり、「削減、再利用、リサイクル」の廃棄物階層における第3段階を表し、環境の持続可能性と資源の保全に貢献しています。[ 2 ] [ 3 ]リサイクルは、原材料の投入を減らし、廃棄物の排出を経済システム内で再配分することで、環境の持続可能性を促進します。 [ 4 ]リサイクルに関連するISO規格には、プラスチック廃棄物に関するISO 15270:2008や、リサイクルの実践における環境管理統制に関するISO 14001 :2015などがあります。
リサイクル可能な材料には、多くの種類のガラス、紙、段ボール、金属、プラスチック、タイヤ、繊維、電池、電子機器が含まれます。生分解性廃棄物（食品廃棄物や庭の廃棄物など）の堆肥化やその他の再利用もリサイクルの一形態です。[ 5 ]リサイクル用の材料は、家庭のリサイクルセンターに持ち込まれるか、路肩のごみ箱から回収され、その後、分別、洗浄、再加工されて新しい製品を製造する新しい材料になります。
理想的な実施では、材料のリサイクルによって同じ材料の新しい供給が生まれます。たとえば、使用済みの事務用紙は新しい事務用紙に、使用済みのポリスチレンフォームは新しいポリスチレンに変換されます。金属缶などの一部の材料は、純度を損なうことなく繰り返し再製造できます。[ 6 ]他の材料では、これは多くの場合困難または高コストであるため（原材料や他の供給源から同じ製品を製造する場合と比較して）、多くの製品や材料の「リサイクル」には、それらを別の材料の製造に再利用することが含まれます（たとえば、板紙）。リサイクルのもう1つの形態は、複雑な製品から構成材料を回収することです。これは、その固有の価値（自動車用バッテリーからの鉛やプリント基板からの金など）またはその危険性（たとえば、温度計やサーモスタットからの水銀の除去と再利用）によるものです。
資源が乏しかった時代には、古代の廃棄物捨て場の考古学的調査により、家庭ごみ（灰、壊れた道具、陶器など）が少なかったことが示されており、これは新しい材料の代わりに多くの廃棄物がリサイクルされていたことを示唆している。[ 7 ]しかし、ガラスや金属などのリサイクル可能な材料で作られた考古学的遺物は、元の物体ではない可能性があり、また元の物体に似ていない可能性もあるため、リサイクルが再利用ではなく再溶解と同義である場合、古代の成功したリサイクル経済は見えなくなってしまう可能性がある。[ 8 ]
産業革命以前の時代には、ヨーロッパでスクラップの青銅やその他の金属が集められ、溶かされて再利用されていた証拠がある。 [ 9 ]紙のリサイクルは、1031年に日本の商店が再生紙を販売した際に初めて記録された。[ 10 ] [ 11 ]イギリスでは、木や石炭の火から出る塵や灰が「ダストマン」によって集められ、レンガ作りの基材としてダウンサイクルされた。これらのリサイクル形態は、新品の材料ではなくリサイクル材料を入手する経済的利点と、ますます人口密度が高くなる地域での廃棄物処理の必要性によって推進された。[ 7 ] 1813年、ベンジャミン・ローは、ヨークシャー州バトリーで、ぼろ布を「ショディ」や「マンゴ」ウールに変えるプロセスを開発し、リサイクル繊維と新品のウールを組み合わせた。[ 12 ]バトリーやデューズベリーなどの町のウェストヨークシャーのショディ産業は、19世紀初頭から少なくとも1914年まで続いた。
工業化は、手頃な価格の材料に対する需要を刺激した。ぼろ布に加えて、鉄くずは、新品の鉱石よりも安価に入手できるため、切望された。19 世紀には鉄道がスクラップ金属を売買し、20 世紀初頭には成長を続ける鉄鋼業と自動車産業がスクラップを購入した。多くの二次製品は、廃棄された機械、鍋、フライパン、その他の金属源を求めてゴミ捨て場や街路をくまなく探す行商人によって収集、加工、販売された。第一次世界大戦の頃には、何千人もの行商人がアメリカの都市の街路を歩き回り、市場原理を利用して使用済み材料を工業生産にリサイクルしていた。[ 13 ]
シュウェップス[ 14 ]を含む飲料ボトルメーカーは、1800年頃にイギリスとアイルランドで返金可能なリサイクルデポジットの提供を開始しました。ボトルに対する返金可能なデポジット付きの公式リサイクルシステムは、1884年にスウェーデンで、アルミ飲料缶については1982年に確立されました。これにより、種類に応じて84～99%のリサイクル率を達成しました（ガラスボトルは約20回再充填できます）。[ 15 ]
19世紀後半に生まれた新しい化学産業は、新しい材料（例えば1907年のベークライト）を発明し、価値のないものを価値のある材料に変えることを約束しました。ことわざにあるように、豚の耳から絹の財布を作ることはできませんでしたが、1921年にアメリカのアーサー・D・リトル社が「豚の耳から絹の財布を作る方法」を出版し、その研究によって「化学が作業着を着て仕事に取り掛かると、新しい価値が生まれ、望ましい目標を達成するための新しいより良い道が開かれる」ことが証明されました。[ 16 ]
リサイクル、あるいは当時一般的に「サルベージ」と呼ばれていたものは、第二次世界大戦中、財政的制約と深刻な物資不足により物品の再利用と材料のリサイクルが必要となった政府にとって大きな問題でした。[ 17 ]世界大戦やその他の世界を変える出来事によって引き起こされたこれらの資源不足は、リサイクルを大きく促進しました。 [ 18 ] [ 17 ]ほとんどの家庭で廃棄物をリサイクルする必要が生じ、人々は入手可能なものを最大限に活用できるようになりました。家庭用品をリサイクルすることで、戦争遂行のために利用できる資源が増えることも意味しました。[ 17 ]イギリスの国家サルベージキャンペーンやアメリカの勝利のためのサルベージキャンペーンなど、大規模な政府キャンペーンがすべての交戦国で行われ、国民に愛国的な義務として金属、紙、ぼろ布、ゴムを寄付するよう促しました。
エネルギーコストの上昇により、1970年代にはリサイクルへの相当な投資が行われた。[ 19 ]アルミニウムのリサイクルには、新規生産のわずか5%のエネルギーしか使用されない。ガラス、紙、その他の金属も、リサイクルすると劇的ではないものの、かなりのエネルギー節約効果が得られる。[ 20 ]
家電製品は1920年代から人気がありましたが、リサイクルは1991年初頭までほとんど知られていませんでした。[ 21 ]最初の電子廃棄物リサイクル計画はスイスで実施され、古い冷蔵庫の回収から始まり、その後すべての機器に拡大されました。[ 22 ]これらのプログラムが作成されたとき、多くの国は電子廃棄物の膨大な量やその有害性に対処できず、環境法が施行されていない発展途上国に問題を輸出し始めました。（たとえば、米国でのコンピューターモニターのリサイクル費用は、中国の10倍です。）スクラップヤードがリサイクルプロセス中に銅、銀、鉄、シリコン、ニッケル、金などの貴重な物質を抽出できることを発見したとき、アジアでの電子廃棄物の需要が高まり始めました。[ 23 ] 2000年代には、電子機器の販売と廃棄物としての増加の両方でブームが見られました。2002年には、電子廃棄物はEUで他のどの種類の廃棄物よりも速いペースで増加しました。[ 24 ]このことが、特に2003年に厳格な法律が施行されて以降、流入に対応するために最新の自動化設備への投資を促した。[ 25 ]
2014年時点で、欧州連合は廃棄物およびリサイクル産業の世界シェアの約50%を占めており、6万社以上の企業が50万人を雇用し、売上高は240億ユーロに達しています。[ 26 ] EU加盟国は少なくとも50%のリサイクル率を達成することが義務付けられており、先進国はすでに約65%に達しています。EU全体の平均は2013年には39%でしたが[ 27 ] 、2015年には45%に着実に上昇しています。[ 28 ] [ 29 ]
2015年、国連総会は17の持続可能な開発目標を設定した。目標12「責任ある消費と生産」では、 「持続可能な消費と生産のパターンを確保する」ための11のターゲットが規定されている。[ 30 ] 5番目のターゲットであるターゲット12.5は、国のリサイクル率によって示されるように、2030年までに廃棄物の発生を大幅に削減することと定義されている。
2018年、リサイクル業界の変化が世界的な「危機」を引き起こした。2017年12月31日、中国は「ナショナルソード」政策を発表し、リサイクル可能な材料の輸入に関する新たな基準を設定し、「汚い」または「危険」とみなされる材料を禁止した。この新政策は世界のリサイクル市場に大きな混乱をもたらし、廃プラスチックや低品質の紙の価格を下げた。G7諸国から中国へのリサイクル可能な材料の輸出は劇的に減少し、多くが東南アジア諸国にシフトした。これにより、リサイクル業界の慣行と環境の持続可能性について大きな懸念が生じた。この急激な変化により、各国は処理能力を超える材料を受け入れることになり、先進国から環境規制の少ない国への廃棄物の輸送（危機以前から行われていた慣行）に関する根本的な疑問が生じた。[ 31 ]
WHO （2023）によると、「毎年何百万もの電気電子機器が廃棄されており、適切に処理、処分、リサイクルされない場合、環境と人間の健康に脅威を与えています。一般的な品目にはコンピューターなどがあり、電子廃棄物は環境に不適切な技術を使用してリサイクルされ、家庭や倉庫に保管されたり、投棄されたり、輸出されたり、劣悪な条件下でリサイクルされたりする可能性があります。電子廃棄物が劣悪な活動を使用して処理されると、鉛などの有害な神経毒性物質を含む、最大1000種類の化学物質が放出される可能性があります。 」[ 32 ]学術誌「Sustainable Materials & Technologies」の論文では、電子廃棄物、特にホームオートメーション製品の管理の難しさについて言及しています。これらの製品は、高い割合で陳腐化するため、リサイクルシステムにますます負担がかかっており、この種の製品によって生じるリサイクルのニーズを満たすように適応していません。[ 33 ]
銅スラグは、乾式製錬法を用いて銅鉱石やニッケル鉱石を原料鉱石から回収する際に得られるもので、これらの鉱石には通常、鉄、コバルト、シリカ、アルミナなどの他の元素も含まれています。[ 34 ]銅1トンの生産につき2.2～3トンの銅スラグが発生すると推定されており、年間約24.6トンのスラグが発生し、これは廃棄物とみなされています。[ 35 ] [ 36 ]
スラグの環境への影響には、銅麻痺があり、人間が摂取すると胃出血により死に至る。皮膚に接触すると急性皮膚炎を引き起こすこともある。[ 37 ]また、毒性は土壌を通して作物に吸収され、動物や食料源に広がり、心血管疾患、癌、認知障害、慢性貧血、腎臓、骨、神経系、脳、皮膚の損傷のリスクを高める可能性がある。[ 38 ]
採石場で砂利や砂利を代替として利用することは、消費市場に近い供給源を持つことから、より費用対効果が高い。国間の貿易や高炉の設立は、スラグの利用率を高め、廃棄物や汚染の削減に役立っている。[ 39 ]
経済学者のスティーブン・ランズバーグは、「私が環境保護主義者ではない理由」という論文の著者であり[ 40 ] 、紙のリサイクルは実際には樹木の個体数を減少させると主張している。彼は、製紙会社には森林を補充するインセンティブがあるため、紙の需要が大きいと森林が大きくなり、紙の需要が減少すると「栽培」された森林が減少すると論じている[ 41 ] 。
林業会社が木を伐採すると、その場所に木が植えられますが、そのような人工林はいくつかの点で天然林に劣ります。人工林は天然林ほど早く土壌を固定することができません。そのため、広範囲にわたる土壌浸食が発生し、土壌を維持するために大量の肥料が必要になることが多く、原生林に比べて樹木や野生生物の生物多様性もほとんどありません。 [ 42 ]また、植えられた新しい木は伐採された木ほど大きくなく、苗木を数える林業推進者にとって「木が増える」という主張は説得力がありません。
特に、熱帯雨林の木材は、その多様性ゆえに製紙用に伐採されることは稀である。[ 43 ]国連気候変動枠組条約事務局によると、森林破壊の圧倒的な直接的原因は、自給自足農業（森林破壊の48%）と商業農業（32%）であり、これらは製紙ではなく食料生産に関連している。[ 44 ]
廃棄物発電（WTE）システムのような、従来とは異なる材料リサイクル方法は、排出物の賛否両論の性質から、近年注目を集めている。多くの人が、廃棄物原料からエネルギーを回収する持続可能な方法と見なしている一方で、この技術が世界規模で普及していない理由として、さまざまな説明が挙げられている。[ 45 ]
リサイクルプログラムを機能させるには、リサイクル可能な材料の大量かつ安定した供給が不可欠です。このような供給を確保するために、3つの立法オプションが用いられてきました。リサイクルの強制収集、容器預託法、およびごみの禁止です。強制収集法は、都市のリサイクル目標を設定します。通常、特定の材料の一定割合を目標日までに都市のごみの流れから転用しなければならないという形をとります。都市はこの目標を達成するために努力する責任があります。[ 5 ]
容器預託法は、特定の容器（通常はガラス、プラスチック、金属）の返却に対して払い戻しを義務付けています。このような容器に入った製品を購入すると、少額の追加料金が加算され、消費者は容器を回収場所に返却したときにその料金を取り戻すことができます。これらのプログラムは、平均80%のリサイクル率を達成することに成功しています。[ 46 ]このような良好な結果にもかかわらず、回収コストが地方自治体から業界や消費者に移ったことで、一部の地域では強い反対が生じています[ 5 ]。たとえば、製造業者が製品のリサイクルの責任を負っている場合などです。欧州連合では、WEEE指令により、家電製品の製造業者はリサイクル業者の費用を払い戻すことが義務付けられています。[ 47 ]
リサイクル材の供給量を増やす別の方法として、使用済みオイル、古いバッテリー、タイヤ、庭の廃棄物など、特定の材料の廃棄物としての処分を禁止することが挙げられます。これにより、製品の適切な処分のための実行可能な経済が生まれます。ただし、供給量を満たすのに十分なリサイクルサービスが存在するように注意する必要があり、そうでない場合は、このような禁止措置によって不法投棄が増加する可能性があります。[ 5 ]
再生材の需要を増大させ維持するために、再生材含有率の最低義務、利用率、調達方針、再生材製品のラベル表示という4つの形態の法律も用いられてきた。[ 5 ]
最低リサイクル含有率義務と利用率の両方とも、製造業者にリサイクルを事業に組み込むことを強制することで需要を増加させます。含有率義務は、新製品の一定割合がリサイクル材料で構成されなければならないことを規定しています。利用率はより柔軟な選択肢です。業界は事業のどの段階でもリサイクル目標を達成することができ、取引可能なクレジットと引き換えにリサイクルを委託することもできます。これらの方法に反対する人々は、報告要件が大幅に増加することを挙げ、業界の柔軟性を奪うと主張しています。[ 5 ] [ 48 ]
政府は「調達政策」を通じて、自らの購買力を利用してリサイクル需要を高めてきた。これらの政策は、リサイクル製品のために一定額の支出を確保する「優先枠」制度、またはリサイクル品を購入する際に予算を増やす「価格優遇」制度のいずれかである。追加の規制は特定のケースを対象とすることができる。例えば、米国では、環境保護庁が可能な限りリサイクルまたは再精製された原料から石油、紙、タイヤ、建築用断熱材を購入することを義務付けている。 [ 5 ]
需要増加に向けた最後の政府規制は、リサイクル製品のラベル表示です。製造業者が包装材に含まれるリサイクル素材の量（包装材自体を含む）をパッケージに表示することが義務付けられると、消費者はより情報に基づいた選択ができるようになります。十分な購買力を持つ消費者は、より環境に配慮した選択肢を選ぶことができ、製造業者は製品中のリサイクル素材を増やし、需要を高めるようになります。標準化されたリサイクルラベルは、製品のリサイクル方法と場所を明記することで、リサイクル材の供給にも良い影響を与える可能性があります。[ 5 ]
リサイクルは、一般的に、使用されるプロセスと最終的な出力に基づいて、いくつかの種類に分類されます。
クローズドループリサイクルは、資源の損失を最小限に抑えるため、一般的に持続可能な方法と考えられている。
「再生材」とは、廃棄物リサイクル工場や材料回収施設[ 49 ]に送られて処理され、新しい材料や製品の製造に使用できる原材料のことです。例えば、ペットボトルはプラスチックペレットや合成繊維に加工できます。[ 50 ]
再生材の品質は、グリーン経済の長期ビジョンとゼロウェイストの達成の成功にとって主要な課題の 1 つです。一般的に、それは対象材料と非対象材料およびその他のリサイクル不可能な材料の割合を指します。[ 51 ]鉄鋼やその他の金属は本質的に再生材の品質が高く、すべての新しい鉄鋼の 3 分の 2 は再生鉄鋼から作られていると推定されています。[ 52 ]対象材料のみがリサイクルされる可能性が高いため、非対象材料とリサイクル不可能な材料の量が多いと、再生製品の量が減少する可能性があります。[ 51 ]非対象材料とリサイクル不可能な材料の割合が高いと、「高品質」のリサイクルを達成することがより困難になり、再生材の品質が低い場合は、ダウンサイクルされるか、より極端な場合には、他の回収オプションに送られるか埋め立てられる可能性が高くなります。[ 51 ]例えば、透明ガラス製品の再製造を促進するために、再溶解プロセスに入る着色ガラスには厳しい制限があります。もう一つの例は、プラスチックのダウンサイクルです。プラスチック製の食品包装材などの製品は、しばしば低品質の製品にダウンサイクルされ、同じプラスチック製の食品包装材にリサイクルされることはありません。
再生材の品質は、高品質のリサイクルを支えるだけでなく、廃棄物の削減、再利用、埋立地への廃棄回避によって、環境面で大きなメリットをもたらすことができます。[ 51 ]高品質のリサイクルは、廃棄物の価値を最大化することで経済成長を支えることができます。[ 51 ]高品質の再生材の販売による収入の増加は、地方自治体、家庭、企業に大きな価値をもたらすことができます。[ 51 ]高品質のリサイクルを追求することは、廃棄物および資源管理部門に対する消費者と企業の信頼を高め、この分野への投資を促進する可能性もあります。
リサイクルサプライチェーンには多くの工程があり、それぞれがリサイクル品の品質に影響を与える可能性があります。[ 53 ]非対象廃棄物やリサイクル不可能な廃棄物をリサイクル収集に出す廃棄物生産者は、最終的なリサイクル品の品質に影響を与え、リサイクルプロセスの後の段階でそれらの材料を廃棄するために追加の労力を必要とします。[ 53 ]収集システムによって汚染のレベルが異なる場合があります。複数の材料が一緒に収集される場合、それらを別々の流れに選別するために追加の労力が必要となり、最終製品の品質が大幅に低下する可能性があります。[ 53 ]材料の輸送と圧縮もこれをより困難にする可能性があります。リサイクル品の技術と品質が向上しているにもかかわらず、選別施設は依然として材料を100%効果的に分離しているわけではありません。[ 53 ]材料を屋外に保管すると、濡れる可能性があり、再処理業者にとって問題となる場合もあります。非対象およびリサイクル不可能な材料の量を十分に削減するために、さらに選別工程が必要になる場合があります。[ 53 ]
一般廃棄物からリサイクル可能な資源を回収するために、さまざまなシステムが導入されており、公共の利便性と政府の容易さや費用とのトレードオフのスペクトル上で異なる位置を占めている。主な回収方法は、持ち込みセンター、買い取りセンター、路側回収の 3 つのカテゴリーである。[ 5 ]リサイクルのコストの約 3 分の 2 は回収段階で発生する。[ 54 ]
路側収集には微妙に異なる多くのシステムがあり、それらは主にリサイクル品がプロセスのどの段階で分別され洗浄されるかによって異なります。主なカテゴリは、混合廃棄物収集、混合リサイクル品、および発生源分別です。[ 5 ]廃棄物収集車は通常、廃棄物を収集します。
混合ごみ収集では、リサイクル可能な廃棄物は他の廃棄物と混ざって収集され、中央選別施設で目的の材料が選別され洗浄されます。このため、大量のリサイクル可能な廃棄物（特に紙）が汚れすぎて再処理できなくなりますが、利点もあります。市はリサイクル可能な廃棄物の分別収集に費用をかける必要がなく、市民への啓発活動も不要で、特定の材料のリサイクル可能性に関する変更は選別が行われる場所で実施されます。[ 5 ]
混合方式または単一ストリーム方式では、リサイクル可能なものは混合されますが、リサイクル不可能な廃棄物とは分けて保管されます。これにより、収集後の清掃の必要性が大幅に減少しますが、どの材料がリサイクル可能であるかについての一般市民への教育が必要となります。[ 5 ] [ 9 ]
分別収集はもう一方の極端な方法で、各材料は収集前に洗浄および選別されます。収集後の選別は最小限で済み、最も純粋なリサイクル品が得られます。ただし、各材料の収集に追加の運用コストがかかり、リサイクル品の汚染を避けるために広範な一般教育が必要です。[ 5 ]米国のオレゴン州では、オレゴン州環境品質局が集合住宅の管理者に調査を行ったところ、約半数が、浮浪者などの不法侵入者が収集エリアに侵入したためにリサイクル品が汚染されるなどの問題を報告しました。[ 55 ]
混合廃棄物の分別収集にはコストがかかるため、以前は分別収集が好ましい方法でした。しかし、分別技術の進歩によりこのコストが大幅に削減され、分別収集プログラムを実施していた多くの地域が混合収集と呼ばれる方式に切り替えました。[ 9 ]
買い取りセンターでは、分別・洗浄されたリサイクル品が買い取られ、使用に対する明確なインセンティブが与えられ、安定した供給が確保されます。処理後の材料は販売できます。利益が出れば温室効果ガスの排出が抑制されますが、利益が出なければ排出量が増加します。買い取りセンターは一般的に存続のために政府の補助金を必要とします。米国全国廃棄物・リサイクル協会の1993年の報告書によると、30ドルで再販できる材料1トンを処理するには平均50ドルかかります。[ 5 ]
持ち込み式収集センターでは、廃棄物排出者がリサイクル可能な廃棄物を中央の場所（設置型または移動型の収集ステーション、あるいは再処理工場自体）まで運搬する必要がある。設置は最も容易な収集方法だが、処理量が少なく、予測がつきにくいという欠点がある。
プラスチックなどの一部の廃棄物については、リサイクルボット[ 56 ]と呼ばれる最新の技術装置により、DRAM（分散型リサイクル積層造形）と呼ばれる分散型リサイクルが可能になっています。予備的なライフサイクル分析（LCA）によると、農村地域で3Dプリンター用のフィラメントを作るためにHDPEを分散型リサイクルすると、バージン樹脂を使用したり、輸送を伴う従来のリサイクルプロセスを使用したりする場合よりもエネルギー消費量が少なくなります。[ 57 ] [ 58 ]
分散型リサイクルの別の形態として、アフリカでは廃プラスチックを砂と混ぜてレンガを作っています。[ 59 ]いくつかの研究では、リサイクルされた廃プラスチックと砂のレンガの特性を調べています。[ 60 ] [ 61 ]複合舗装材は、西アフリカ地域で最低賃金の1.5倍の賃金で労働者を雇用しながら100%の利益で販売できます。分散型リサイクルは、ガーナ、ナイジェリア、リベリアで年間28,000トンのプラスチック製水袋から1,900万枚の舗装タイルを生産する可能性があります。[ 62 ]これはCOVID-19マスクでも行われています。[ 63 ]
混合されたリサイクル品が収集され、材料回収施設に運ばれると、材料を選別する必要があります。これは一連の段階で行われ、その多くは自動化されたプロセスを伴うため、トラック1台分の材料を1時間以内に完全に選別することができます。[ 9 ]現在、一部の工場では材料を自動的に選別できます。これはシングルストリームリサイクルとして知られています。自動選別は、ロボット工学と機械学習によって支援される場合があります。[ 64 ] [ 65 ]工場では、紙、さまざまな種類のプラスチック、ガラス、金属、食品廃棄物、ほとんどの種類のバッテリーなど、さまざまな材料が選別されます。[ 66 ]これらの工場がある地域では、リサイクル率が30%増加していることが確認されています。[ 67 ]米国には、300を超える材料回収施設があります。[ 68 ]
まず、混合されたリサイクル品は収集車両から取り出され、コンベアベルト上に一層に広げられます。段ボールやビニール袋の大きな破片は、後続の機械が詰まる原因となる可能性があるため、この段階で手作業で取り除かれます。[ 9 ]
次に、ディスクスクリーンや空気分級機などの自動機械が、重量に基づいてリサイクル品を分離し、軽い紙やプラスチックを重いガラスや金属から分離します。混合紙から段ボールが取り除かれ、最も一般的な種類のプラスチックであるPET（#1）とHDPE（#2）が収集され、これらの材料が適切な収集経路に振り分けられます。これは通常手作業で行われますが、一部の選別センターでは、吸収波長に基づいて紙とプラスチックの種類を区別するために分光スキャナーが使用されます。[ 9 ]プラスチックは化学組成の違いにより互いに相性が悪く、ポリマー分子が油と水のように互いに反発し合います。[ 69 ]
鉄、鋼、ブリキ缶などの鉄系金属を分離するには強力な磁石が使用されます。非鉄金属は磁気渦電流によって排出されます。回転する磁場がアルミ缶の周囲に電流を誘導し、缶内部に渦電流を発生させます。この渦電流は大きな磁場によって反発され、缶が流れから排出されます。[ 9 ]
最後に、ガラスは茶色、琥珀色、緑色、透明などの色によって選別されます。選別は手作業で行う場合もあれば、[ 9 ]色フィルターを使用して色を検出する機械で行う場合もあります。10ミリメートル（0.39インチ）より小さいガラス片は自動的に選別できないため、「ガラス微粉」として混合されます。[ 70 ]
2003年、サンフランシスコ市環境局は、2020年までに市全体の廃棄物ゼロを目指すという目標を設定した。[ 71 ]サンフランシスコ市のごみ収集業者であるRecology社は、効果的なリサイクル可能な選別施設を運営しており、2021年時点で市が記録的な80%の埋立処分回避率を達成するのに貢献している。[ 72 ]ロサンゼルスを含む他のアメリカの都市も同様の率を達成している。
多くの政府プログラムは家庭でのリサイクルに重点を置いているが、英国の廃棄物の64%は産業から発生している。[ 73 ]産業界における多くのリサイクルプログラムの焦点は、その費用対効果である。段ボール包装はどこにでもあるため、小売店、倉庫、商品流通業者など、包装商品を多く扱う企業によってリサイクルされる一般的な廃棄物となっている。他の産業は、取り扱う廃棄物に応じて、ニッチで専門的な製品を扱っている。
ガラス、木材、木材パルプ、紙の製造業者はいずれも、一般的にリサイクルされる材料を直接扱っている。しかし、独立系のタイヤ販売業者は、利益を得るためにゴムタイヤを回収・リサイクルすることがある。
石炭火力発電所で石炭を燃焼させた際に発生する廃棄物は、米国では燃料灰または飛灰と呼ばれることが多い。これは非常に有用な材料であり、コンクリート構造物に使用される。ポゾラン活性を示す。[ 74 ]
金属のリサイクル率は一般的に低い。2010年、国連環境計画（UNEP）が主催する国際資源パネルは、金属ストック[ 75 ]とそのリサイクル率に関する報告書を発表した[ 75 ] 。この報告書は、20世紀から21世紀にかけての金属使用量の増加により、金属ストックが地下から社会における地上用途へと大きくシフトしたと報告している。例えば、米国では、1932年から1999年の間に、一人当たりの使用銅量が73kgから238kgに増加した。
報告書の著者らは、金属は本来リサイクル可能であるため、社会に存在する金属のストックは巨大な地上鉱山として機能し得ると指摘した（そのため「都市鉱山」という用語が生まれた[ 76 ]）。しかし、多くの金属のリサイクル率は低いことが判明した。彼らは、携帯電話、ハイブリッド車のバッテリーパック、燃料電池などの用途で使用される一部の希少金属のリサイクル率が非常に低いため、将来的に使用済み製品のリサイクル率が大幅に向上しない限り、これらの重要な金属は現代技術で使用できなくなると警告した。
軍は一部の金属をリサイクルしている。米海軍の船舶廃棄プログラムでは、船舶解体によって古い船舶の鋼材を回収している。船舶は人工礁を作るために沈められることもある。ウランは密度の高い金属で、多くの軍事および産業用途において鉛やチタンよりも優れた特性を持つ。核兵器や原子炉の燃料に加工された後に残ったウランは劣化ウランと呼ばれ、米軍のすべての部門で徹甲弾や遮蔽材などの開発に使用されている。
建設業界は、コンクリートや古い道路舗装材をリサイクルし、これらの材料を販売して利益を得ることがある。
急速に成長している産業、特に再生可能エネルギー産業や太陽光発電技術産業は、将来の需要を見越して、廃棄物の量が相当になる前から積極的にリサイクル政策を策定している。[ 77 ]
プラスチックのリサイクルはより困難であり、ほとんどのプログラムでは必要な品質レベルに達することができない。PVCのリサイクルはしばしばダウンサイクルにつながり、リサイクルされた材料からは低品質の製品しか製造できないことを意味する。
電子廃棄物は、 EPAによると年間2,000万～5,000万トンの世界的廃棄物を占める、深刻化する問題です。また、EUで最も急速に増加している廃棄物でもあります。[ 24 ]多くのリサイクル業者は、電子廃棄物を責任を持ってリサイクルしていません。貨物バージKhian Seaがハイチに14,000トンの有毒な灰を投棄した後、貧困国への有害物質の流入を阻止するためにバーゼル条約が結成されました。同条約では、リサイクル業者が環境責任に関して最高水準を遵守し、消費者が責任あるリサイクル業者を識別できるように、e-Stewards認証が作成されました。これは、EUの廃電気電子機器指令や米国の国家コンピュータリサイクル法などの他の主要な法律と連携して、有毒化学物質が水路や大気に流入するのを防いでいます。
リサイクル工程では、テレビ、モニター、携帯電話、コンピューターは通常、再利用と修理のために検査されます。故障している場合は、労働力が十分に安ければ、まだ価値の高い部品を取り出すために分解されることがあります。その他の電子廃棄物は、約10 センチメートル (3.9インチ)の大きさに細断され、有毒金属を含む有害なバッテリーやコンデンサを分離するために手作業で検査されます。残りの破片はさらに10 ミリメートル (0.39インチ)の粒子に細断され、磁石の下を通されて鉄金属が除去されます。渦電流によって非鉄金属が排出され、遠心分離機または振動板によって密度によって選別されます。貴金属は酸に溶解され、選別され、インゴットに精錬されます。残りのガラスとプラスチックの破片は密度によって分離され、再処理業者に販売されます。テレビとモニターは、CRTから鉛を、 LCDから水銀バックライトを取り除くために手作業で分解する必要があります。[ 78 ] [ 79 ] [ 80 ]
車両、ソーラーパネル、風力タービンもリサイクル可能です。これらには、希土類元素（REE）やその他重要な原材料が含まれていることがよくあります。電気自動車の製造には、通常、大量のREEが必要です。[ 81 ]
多くの重要な原材料元素や希土類元素は回収できる一方で、環境エンジニアのフィリップ・ビホイクスは、インジウム、ガリウム、ゲルマニウム、セレン、タンタルのリサイクルは依然として非常に困難であり、リサイクル率も非常に低いと報告している。[ 81 ]
プラスチックのリサイクルとは、廃プラスチックや廃棄プラスチックを回収し、元の状態とは全く異なる形状の有用な製品に再加工するプロセスです。たとえば、清涼飲料水のボトルを溶かして、プラスチック製の椅子やテーブルに成形するといったことが考えられます。[ 82 ]プラスチックの種類によっては、同じプラスチック片をリサイクルできるのはせいぜい2～3回程度で、その後は品質が低下して使用できなくなります。[ 6 ]
プラスチックの中には、新しいプラスチック製品を作るために再溶解されるものもあります。例えば、PET製の水ボトルは、衣料品用のポリエステルに変換できます。このタイプのリサイクルの欠点は、ポリマーの分子量がさらに変化し、再溶解のたびにプラスチック中の不要な物質のレベルが増加する可能性があることです。[ 83 ] [ 84 ]
2019年後半に、商業的に製造されたリサイクル施設が国際宇宙ステーションに送られました。この施設は、プラスチック廃棄物や不要になったプラスチック部品を受け入れ、それらを物理的に宇宙ステーションの積層造形施設で使用される宇宙空間での3Dプリンティング用の原料スプールに変換します。[ 85 ]
一部のポリマーではモノマーに戻すことが可能です。たとえば、PETはアルコールと触媒で処理してジアルキルテレフタレートを生成できます。テレフタレートジエステルはエチレングリコールと併用して新しいポリエステルポリマーを生成できるため、純粋なポリマーを再び使用することが可能になります。2019年、イーストマンケミカル社は、より多様な使用済み材料を処理するために設計されたメタノリシスと合成ガスのイニシアチブを発表しました。 [ 86 ]
別のプロセスでは、さまざまなポリマーを、はるかに精度の低い熱解重合プロセスによって石油に変換します。このようなプロセスでは、加硫ゴムタイヤなどの熱硬化性材料や、羽毛やその他の農業廃棄物に含まれるバイオポリマーなど、ほぼすべてのポリマーまたはポリマーの混合物を受け入れることができます。天然石油と同様に、生成された化学物質は燃料または原料として使用できます。米国ミズーリ州カーセージにあるRESEMテクノロジー[ 87 ]のこの種のプラントでは、七面鳥の廃棄物を原料として使用しています。ガス化は同様のプロセスですが、ポリマーが結果として得られる可能性は低いため、厳密にはリサイクルではありません。プラスチック熱分解は、プラスチックなどの石油ベースの廃棄物ストリームを高品質の燃料、炭素に変換できます。以下は、熱分解に適したプラスチック原料のリストです。
リサイクル業者のニーズを満たしつつ、製造業者に一貫性のある統一されたシステムを提供するために、コーディングシステムが開発されました。プラスチックのリサイクルコードは、1988 年にプラスチック業界がプラスチック産業協会を通じて導入しました。[ 88 ]自治体のリサイクルプログラムは従来、包装材（主にボトルや容器）を対象としていたため、樹脂コーディングシステムは、家庭ごみの流れでよく見られるボトルや容器の樹脂含有量を識別する手段を提供しました。[ 89 ]
米国では、プラスチック製品には樹脂の種類に応じて1～7の番号が印字されています。タイプ1（ポリエチレンテレフタレート）は、清涼飲料水や水のボトルによく使われています。タイプ2（高密度ポリエチレン）は、牛乳パック、洗濯洗剤ボトル、一部の食器など、ほとんどの硬質プラスチック製品に使われています。タイプ3（ポリ塩化ビニル）は、シャンプーボトル、シャワーカーテン、フラフープ、クレジットカード、電線被覆、医療機器、外壁材、配管などに使われています。タイプ4（低密度ポリエチレン）は、買い物袋、絞り出しボトル、トートバッグ、衣類、家具、カーペットなどに使われています。タイプ5はポリプロピレンで、シロップボトル、ストロー、タッパーウェア、一部の自動車部品などに使われています。タイプ6はポリスチレンで、肉トレイ、卵パック、クラムシェル容器、CDケースなどに使われています。タイプ 7 には、防弾素材、3 ガロンおよび 5 ガロンの水ボトル、携帯電話およびタブレットのフレーム、安全ゴーグルおよびサングラスなど、その他のすべてのプラスチックが含まれます。[ 90 ]素材にリサイクル コードまたは追いかけ矢印のロゴが付いていることは、その素材がリサイクル可能であることを自動的に示すものではなく、むしろその素材が何であるかの説明です。タイプ 1 および 2 は最も一般的にリサイクルされています。
財政効率 都市によっては、リサイクルが他の廃棄物処理方法に比べて資源を節約できることがわかっています。ニューヨーク市がリサイクルプログラムの実施は「市の負担になる」と宣言してから2年後、ニューヨーク市の指導者たちは、効率的なリサイクルシステムによって市が2,000万ドル以上節約できることに気づきました。[ 94 ]自治体は、主に埋立コストの削減により、リサイクルプログラムの実施から財政的な利益を得ることがよくあります。[ 95 ]エコノミスト誌によると、デンマーク工科大学が行った調査では、83%のケースでリサイクルが家庭ごみの処理に最も効率的な方法であることがわかりました。[ 9 ] [ 20 ]しかし、デンマーク環境評価研究所による2004年の評価では、アルミニウム製のものも含め、飲料容器の処理には焼却が最も効果的な方法であると結論付けられました。[ 96 ]
財政効率は経済効率とは別個のものである。リサイクルの経済分析には、経済学者が外部性と呼ぶもの、つまり私的取引の外で個人に生じる価格付けされていないコストと便益は含まれない[ 97 ]。例としては、焼却による大気汚染や温室効果ガスの減少、埋立地からの廃棄物浸出の減少などが挙げられる。税金や補助金などの仕組みがなければ、企業や消費者は私的利益を追求するため、社会に課せられるコストにもかかわらず外部性を無視するだろう。埋立地や焼却炉による汚染が適切に規制されていない場合、これらの廃棄物処理方法は、そのコストの一部が近隣住民に課せられる汚染であるため、実際よりも安価に見える。そのため、支持者たちはリサイクル材料の需要を高めるための法制化を推進してきた。[ 5 ] 米国環境保護庁(EPA) はリサイクルを支持する結論を下し、リサイクルの取り組みにより、2005 年に国内の二酸化炭素排出量が正味 4,900 万トン削減されたと述べている。 [ 9 ]英国では、廃棄物および資源行動計画により、英国のリサイクルの取り組みによりCO 2排出量が年間 1,000 万～ 1,500 万トン削減されていると述べている。[ 9 ]経済効率に関する問題は、この削減がリサイクルの追加コストに見合うかどうか、したがって、法律によって生み出される人為的な需要が価値のあるものになるかどうかである。
リサイクルが経済的に実現可能で環境的に効果的であるためには、一定の要件を満たす必要があります。これには、十分なリサイクル資源、廃棄物からリサイクル資源を抽出するシステム、リサイクル資源を再処理できる近隣の工場、およびリサイクル製品に対する潜在的な需要が含まれます。最後の 2 つの要件はしばしば見落とされます。収集された材料を使用した生産のための産業市場と、製造された製品のための消費者市場の両方がなければ、リサイクルは不完全であり、実際には単なる「収集」にすぎません。[ 5 ]
自由市場経済学者のジュリアン・サイモンは、「社会が廃棄物処理を組織する方法は3つある。（a）命令する、（b）税金と補助金で誘導する、（c）個人と市場に任せる」と述べた。これらの原則は、今日の経済思想家の間で意見が分かれているようだ。[ 98 ]
フランク・アッカーマンは、リサイクルサービスを提供するために政府による高度な介入を支持している。彼は、リサイクルのメリットは従来の自由放任主義経済学では効果的に定量化できないと考えている。アレン・ハーシュコウィッツは介入を支持し、それは教育や警察活動と同等の公共サービスであると述べている。彼は、製造業者が廃棄物処理の負担をより多く負うべきだと主張している。[ 98 ]
ポール・カルコットとマーガレット・ウォールズは2番目の選択肢を提唱している。デポジット返還制度と少額のごみ処理料金によってリサイクルは促進されるが、不法投棄を犠牲にすることはない。トーマス・C・キナマンは、埋立税によって消費者、企業、地方自治体がより多くのリサイクルを行うようになると結論付けている。[ 98 ]
自由市場思想家の多くは、補助金や介入は資源の浪費であるとして嫌悪している。一般的な主張は、都市がゴミ収集の全費用を徴収すれば、民間企業はリサイクルの利益がコストを上回る素材（例えばアルミニウム[ 99 ]）を利益を上げてリサイクルできるが、利益がコストを下回る素材（例えばガラス[ 100 ]）はリサイクルしないというものである。一方、都市は、紙やプラスチックの収集費用を賄うのに十分な金額を受け取れないだけでなく、実際に民間のリサイクル会社に引き取ってもらうために費用を支払わなければならない場合でも、リサイクルを行うことが多い。[ 99 ]テリー・アンダーソンとドナルド・リーアルは、すべてのリサイクルプログラムは民間が運営すべきであり、したがってリサイクルによって節約できる金額がコストを上回る場合にのみ運営されるべきだと考えている。ダニエル・K・ベンジャミンは、それは人々の資源を浪費し、国民の富を低下させると主張している。[ 98 ]彼は、リサイクルは埋め立てよりも都市にとって2倍以上の費用がかかること、米国では埋め立てが非常に厳しく規制されているため、その汚染の影響は無視できるほど小さいこと、そしてリサイクルプロセスも汚染を発生させ、エネルギーを消費するが、それは新規生産よりも少ない場合もあれば、そうでない場合もあることを指摘している。[ 101 ]
一部の国では、未処理のリサイクル品を取引している。他国に売却されたリサイクル品の最終的な行き先は不明であり、再処理されることなく埋め立て地に送られる可能性があると不満を述べる人もいる。ある報告によると、アメリカでは、リサイクルされる予定のコンピューターの50～80％が実際にはリサイクルされていない。[ 102 ] [ 103 ]中国への違法な廃棄物輸入が、労働者の健康や環境へのダメージを考慮せず、金銭的利益のためだけに解体・リサイクルされているという報告がある。中国政府はこれらの行為を禁止しているが、根絶できていない。[ 104 ] 2008年にリサイクル可能な廃棄物の価格は急落し、2009年に回復した。段ボールは2004年から2008年まで平均約53ポンド/トンだったが、19ポンド/トンまで下落し、2009年5月には59ポンド/トンまで上昇した。PETプラスチックは平均約156ポンド/トンだったが、75ポンド/トンまで下落し、2009年5月には195ポンド/トンまで上昇した。[ 105 ]
地域によっては、リサイクルした材料と同じ量の材料を使用したり輸出したりすることが難しい場合があります。この問題はガラスで最も顕著です。イギリスとアメリカは、緑色のガラス瓶に入ったワインを大量に輸入しています。このガラスの多くはリサイクルに送られますが、アメリカ中西部以外では、再処理された材料をすべて使用するのに十分なワイン生産がありません。余剰分は、建築材料にダウンサイクルするか、通常の廃棄物の流れに再投入する必要があります。[ 5 ] [ 9 ]
同様に、米国北西部では、この地域に多数のパルプ工場があり、アジア市場にも近いため、再生新聞の市場を見つけるのに苦労している。しかし、米国の他の地域では、使用済み新聞紙の需要は大きく変動している。[ 5 ]
米国の一部の州では、リサイクルバンクと呼ばれるプログラムが、リサイクルに対して人々に報酬を支払い、埋め立て地の購入スペース削減のために地方自治体から資金を受け取っている。このプログラムは、すべての材料が自動的に分別される単一ストリーム方式を採用している。[ 106 ]
リサイクルの難しさの多くは、ほとんどの製品がリサイクルを念頭に置いて設計されていないという事実から生じています。米国では、プラスチックの約6～7パーセントがリサイクルされています。[ 107 ]持続可能なデザインの概念は、この問題を解決することを目的としており、建築家のウィリアム・マクドノーと化学者のマイケル・ブランガートによる2002年の著書『クレードル・トゥ・クレードル：ものづくりの方法を変える』で提唱されました。[ 108 ]彼らは、すべての製品（およびそれに必要なすべての包装）について、各コンポーネントごとに完全な「クローズドループ」サイクルを設計すべきだと提案しています。これは、すべてのコンポーネントが生物分解によって自然の生態系に戻るか、または無限にリサイクルされる方法です。[ 9 ] [ 109 ]
実用上の観点から、完全なリサイクルは不可能である。要するに、代替とリサイクル戦略は非再生可能資源の枯渇を遅らせるだけであり、真の、あるいは強力な持続可能性への移行において時間を稼ぐことができるかもしれないが、それは最終的に再生可能資源に基づく経済においてのみ保証される。[ 110 ]： 21
— M. H. ヒューゼマン、2003年
リサイクルは廃棄物が直接埋立地に送られるのを防ぐ一方で、現在のリサイクル方法では分散性の高い成分は回収できない。高度に分散した廃棄物は希釈されてしまうため、回収に必要なエネルギーがますます過剰になり、完全なリサイクルは非現実的だと批判する声もある。
環境経済学と同様に、関連するコストと便益を完全に把握するように注意する必要があります。たとえば、食品の紙製包装はほとんどのプラスチックよりもリサイクルしやすいですが、輸送には重く、腐敗による廃棄物が増える可能性があります。[ 111 ]経済的コストは不正行為を助長する可能性があります。[ 112 ]
批評家たちは、リサイクルのコストに対する経済的および環境的純便益に異議を唱え、リサイクルの推進者はしばしば事態を悪化させ、確証バイアスに陥っていると指摘している。具体的には、批評家たちは、収集と輸送に使用されるコストとエネルギーが、生産プロセスで節約されるコストとエネルギーを損ない（そして上回る）、また、リサイクル産業によって生み出される雇用は、伐採、鉱業、および生産に関連する他の産業で失われる雇用と引き換えに不利な取引であり、紙パルプなどの材料は、材料の劣化によりそれ以上のリサイクルができなくなる前に、数回しかリサイクルできないと主張している。[ 113 ]
リサイクルによって節約されるエネルギー量は、リサイクルされる材料と使用されるエネルギー会計の種類によって異なります。この節約されたエネルギーを正しく計算するには、実際のエネルギー値と、使用可能な有効エネルギー量の尺度であるエクセルギーを使用したライフサイクル分析が必要です。一般的に、単位質量のリサイクル材料を製造するのに必要なエネルギーは、同じ質量のバージン材料を製造するのに必要なエネルギーよりもはるかに少なくなります。[ 114 ] [ 115 ] [ 116 ]
一部の研究者は、例えば、ある種類のエネルギー（エクセルギー）が、ある種類の製品やサービスを別の種類の製品やサービスに製造または変換するために必要な量について予算を立てるなど、エマジー（m で綴る）分析を使用しています。エマジー計算では、純粋な物理学に基づく結果を変える可能性のある経済性を考慮に入れています。エマジーライフサイクル分析を使用して、研究者は、精製コストが高い材料が、高いリサイクル効果を得る可能性が最も高いと結論付けています。さらに、材料が元の形と目的にリサイクルされるように設計された材料リサイクルを目的としたシステムから最も高いエマジー効率が得られ、次に、材料が異なる種類の製品にリサイクルされる適応型再利用システム、そして製品の一部がまったく異なる製品を作るために使用される副産物再利用システムが続きます。[ 117 ]
エネルギー情報局（EIA）は、ウェブサイトで「製紙工場は、再生紙から紙を作る場合、新しい木材から紙を作る場合よりも40%少ないエネルギーを使用する」と述べている。[ 118 ]一部の批評家は、リサイクル品の路側収集には2台目の廃棄物収集車が必要になることが多いため、リサイクル製品の製造には従来の埋め立て処分よりも多くのエネルギーが必要になると主張している。しかし、リサイクルの推進者は、紙をリサイクル用に収集すると2台目の木材または伐採トラックが不要になるため、正味のエネルギー消費量は同じであると指摘している。リサイクルに関するエマジーライフサイクル分析では、フライアッシュ、アルミニウム、再生コンクリート骨材、再生プラスチック、および鋼鉄は効率比が高く、木材のリサイクルはリサイクル便益比が最も低いことが明らかになった。したがって、リサイクルプロセスの具体的な性質、プロセスを分析するために使用される方法、および関連する製品がエネルギー節約予算に影響を与える。[ 117 ]
廃棄物処理プロセスにおいて消費または生産されるエネルギー量を、より広範な生態学的観点から特定することは困難である。なぜなら、因果関係は物質とエネルギーの流れの複雑なネットワークの中に拡散してしまうからである。
都市は生態系発達のあらゆる戦略に従うわけではない。生物地球化学的経路は野生生態系に比べてかなり直線的になり、リサイクルが減少するため、大量の廃棄物が発生し、総エネルギー効率が低下する。対照的に、野生生態系では、ある個体群の廃棄物は別の個体群の資源となり、遷移によって利用可能な資源が効率的に利用される。しかし、近代化された都市でさえ、完了までに数世紀あるいは数千年かかる遷移の初期段階にある可能性がある。[ 119 ]： 720
リサイクルでどれだけのエネルギーが使われるかは、リサイクルされる材料の種類と、そのプロセスによっても異なります。アルミニウムは、一般的に、ゼロから製造するよりもリサイクルした方がはるかにエネルギー消費量が少ないとされています。EPAは、「例えば、アルミ缶をリサイクルすると、同じ量のアルミニウムを原料であるボーキサイトから製造するのに必要なエネルギーの95%を節約できる」と述べています。 [ 120 ] [ 121 ] 2009年には、製造されたアルミ缶の半分以上がリサイクルされたアルミニウムから作られました。[ 122 ]同様に、リサイクルされた缶から製造された新しい鋼は、温室効果ガスの排出量を75%削減すると推定されています。[ 123 ]
毎年、数百万トンもの物質が地殻から採掘され、消費財や資本財へと加工されている。数十年から数世紀を経て、これらの物質のほとんどは「失われる」。一部の美術品や宗教的遺物を除けば、それらはもはや消費プロセスに関与していない。それらはどこへ行くのだろうか？リサイクルは、こうした物質に対する中間的な解決策に過ぎず、人間圏における滞留時間を延ばす効果はあるものの、熱力学的な理由から、最終的な処分場の必要性をリサイクルによって回避することはできない。[ 124 ]： 1
— P. H. ブルナー
経済学者のスティーブン・ランズバーグは、埋立地のスペース削減という唯一の利点は、リサイクル工程で必要となるエネルギーとそれに伴う汚染によって相殺されると指摘している。[ 125 ]しかし、ライフサイクルアセスメントによって、再生紙の生産は、原生林の伐採、パルプ化、加工、輸送よりもエネルギーと水の使用量が少ないと計算した研究者もいる。[ 126 ]再生紙の使用量が減ると、これらの森林が原生林と同じくらい自立できるようになるまで、人工林の造成と維持に余分なエネルギーが必要になる。
他の研究では、持続可能な開発に必要な経済発展と非再生可能原材料の枯渇との「デカップリング」を実行するには、リサイクル自体は非効率的であることが示されている。[ 127 ]国際的な輸送またはリサイクル材料の流れは、「… 3か国の異なる貿易ネットワークによって、流れ、減衰率、および潜在的なリサイクル収益が異なります」。[ 128 ] : 1天然資源の世界的消費が増加するにつれて、その枯渇は避けられません。リサイクルができることの最善のことは、それを遅らせることです。微量物質が環境に拡散し、地球の生態系に深刻なダメージを与えるため、非再生可能資源の100％リサイクルを達成するための物質ループの完全な閉鎖は不可能です。[ 129 ] [ 130 ] [ 131 ]歴史的に、これはカール・マルクスによって代謝の断絶として特定されました。彼は、農村地域から都市に流れ込むエネルギーと栄養素の不平等な交換率を指摘し、都市は土壌の栄養生産の損失など、地球の生態資本を劣化させる廃水を生み出しています。[ 132 ] [ 133 ]エネルギー節約はまた、ジェボンのパラドックスとして知られるものにもつながります。これは、エネルギー効率の改善が生産コストを下げ、消費率と経済成長率が増加するリバウンド効果につながるというものです。[ 131 ] [ 134 ]
ジャーナリストのジョン・ティアニーは、一般的に自治体にとって家庭ごみをリサイクルする方が埋め立て地に送るよりも費用がかかり、「リサイクルは現代アメリカで最も無駄な活動かもしれない」と指摘している。[ 135 ]
リサイクルによって実際に節約できる金額は、リサイクルを行うために使用されるリサイクルプログラムの効率性によって異なります。地域自立研究所は、リサイクルのコストは、埋立処分費用や地域社会がリサイクルする廃棄物の量など、さまざまな要因によって決まると主張しています。同研究所は、地域社会がリサイクルを従来の廃棄物処理システムへの追加ではなく代替として扱い、「収集スケジュールやトラックを再設計する」ことで、費用を節約し始めると述べています。[ 136 ]
場合によっては、リサイクル可能な材料のコストが原材料のコストを上回ることもあります。バージンプラスチック樹脂のコストは、リサイクル樹脂よりも 40% 低いです。[ 118 ]また、米国環境保護庁(EPA) が 1991 年 7 月 15 日から 8 月 2 日にかけて透明ガラスの価格を追跡した調査では、1 トンあたりの平均コストが 40 ドルから 60 ドルの範囲であることがわかりました[ 137 ]一方、米国地質調査所 (USGS) の報告では、1993 年から 1997 年にかけての生シリカ砂の 1 トンあたりのコストが 17.33 ドルから 18.10 ドルの間であったことが示されています。[ 138 ]
リサイクル可能な材料の市場価格と新規原材料の価格を比較すると、経済的な外部性、つまり現在市場で考慮されていないコストが無視されてしまいます。例えば、新しいプラスチック製品を作ることは、同じ種類のプラスチック製品をリサイクルするよりも多くの汚染を引き起こし、持続可能性も低い可能性がありますが、これらの要因は市場価格には含まれていません。ライフサイクルアセスメントを用いることで、外部性のレベルを把握し、市場価格が不利であってもリサイクルが採算に見合うかどうかを判断することができます。あるいは、炭素税などの法的手段を用いて外部性を市場に反映させ、材料の市場価格を真のコストに近づけることも可能です。
廃電気電子機器のリサイクルは、かなりの量の汚染を引き起こす可能性があります。この問題は特にインドと中国で発生しています。これらの国の地下経済における非公式なリサイクルは、環境と健康の災害を引き起こしています。リサイクル現場周辺の空気、底灰、粉塵、土壌、水、堆積物には、鉛（ Pb ）、ポリ臭化ジフェニルエーテル（PBDE）、ポリ塩化ダイオキシン、フラン、およびポリ臭化ダイオキシンとフラン（PCDD/FとPBDD/F）が高濃度で濃縮されています。[ 139 ]これらの物質は、作業現場を作業員自身と周辺環境に有害なものにする可能性があります。
一部の国では、カルング・グニ、ザッバリーン、古物商、廃棄物拾い、ジャンクマンといった起業家精神のある貧困層がリサイクルを行っています。法律や規模の経済によって利益を上げられる可能性のある大規模なリサイクル組織が設立されると、[ 140 ] [ 141 ]貧困層はリサイクルや再製造の雇用市場から締め出される可能性が高くなります。この収入の損失を補うために、社会は貧困層を支援するための追加的な社会プログラムを作成する必要があるかもしれません。[ 142 ]割れた窓のたとえ話のように、法律などによってリサイクルを人為的に利益を上げられるようにすると、貧困層、ひいては社会全体にとって純損失となります。しかし、ブラジルとアルゼンチンでは、廃棄物拾い/非公式リサイクル業者が当局と協力して、完全にまたは部分的に資金提供を受けた協同組合で働き、非公式リサイクルが有給の公共部門の仕事として正当化されています。[ 143 ]
国の社会的な支援は、貧困層がリサイクルを行うことで失う収入よりも少ない可能性が高いため、貧困層が大規模なリサイクル組織と対立する可能性が高くなります。[ 144 ] [ 145 ]これは、特定の廃棄物を再処理するよりも現状のまま再利用する方が経済的に有利かどうかを判断できる人が少ないことを意味します。リサイクルを行う貧困層とは対照的に、個人が「廃棄物」とみなすものについてより大きなコントロール権を持っているため、一部の材料については、彼らのリサイクルの効率が実際に高くなる可能性があります。[ 142 ]
労働集約型でありながら十分に活用されていない廃棄物の一つに、電子機器やコンピューターの廃棄物があります。これらの廃棄物はまだ使用可能な場合が多く、主に低所得者層がそれを必要としているため、大規模なリサイクル業者よりも効率的に販売または利用できる可能性があります。
リサイクル推進者の中には、自由放任主義的な個人ベースのリサイクルでは社会のリサイクルニーズをすべて満たせないと考える人もいる。したがって、組織的なリサイクルプログラムの必要性を否定するものではない。[ 142 ]地方自治体は、リサイクルをしない貧困層の活動を財産の破壊に寄与するものとみなすことができる。
リサイクル率の向上に効果があると実証されている変更点には、以下のようなものがあります。
社会心理学者のショーン・バーンが行った研究[ 146 ]では、近隣住民との個人的な接触が、コミュニティ内でのリサイクルを増やす最も効果的な方法であることがわかりました。彼女の研究では、10人のブロックリーダーが近隣住民に話しかけ、リサイクルを勧めました。比較グループには、リサイクルを促進するチラシが送られました。ブロックリーダーから直接連絡を受けた近隣住民は、直接連絡を受けなかったグループよりもはるかに多くリサイクルしていることがわかりました。この研究の結果、ショーン・バーンは、少人数のグループ内での個人的な接触がリサイクルを促進する上で重要な要素であると考えています。スチュアート・オスカンプが行った別の研究[ 147 ]では、近隣住民や友人がリサイクルに与える影響を調べています。彼の研究では、リサイクルする友人や近隣住民がいる人は、リサイクルする友人や近隣住民がいない人よりも、リサイクルする可能性がはるかに高いことがわかりました。
多くの学校が、若い生徒たちにリサイクルについて理解を深めてもらうために、リサイクル啓発クラブを設立している。これらの学校は、クラブ活動が生徒たちに学校だけでなく家庭でもリサイクルを促す効果があると考えている。
金属のリサイクル率は種類によって大きく異なります。チタンと鉛は90%を超える非常に高いリサイクル率を誇ります。銅とコバルトは75%前後と高いリサイクル率を誇ります。アルミニウムは半分程度しかリサイクルされていません。残りの金属のほとんどは35%未満のリサイクル率であり、34種類の金属は1%未満のリサイクル率となっています。[ 148 ]
「1960年から2000年の間に、世界のプラスチック樹脂の生産量は元の量の25倍に増加したが、材料の回収率は5パーセント未満にとどまった。」[ 149 ] : 131多くの研究が、リサイクル行動と、リサイクルプログラムへのコミュニティの参加を促す戦略について取り上げてきた。リサイクル行動は、長期的な計画への集中と理解を必要とするため、自然なものではないと主張されている[ 150 ]。一方、人間は短期的な生存目標に敏感になるように進化してきた。そして、この生来の傾向を克服するには、社会的圧力を利用してリサイクルプログラムへの参加を強制するのが最善の解決策である。しかし、最近の研究では、社会的圧力はこの文脈では機能しないと結論付けられている[ 151 ] 。その理由の1つは、社会的圧力は50人から150人の小規模なグループ（遊牧的な狩猟採集民によく見られる規模）ではうまく機能するが、今日見られるような数百万人のコミュニティでは機能しないことである。もう1つの理由は、個人のリサイクルは公の場では行われないことである。
リサイクル品の回収がゴミと同じ埋立地に送られるという風潮が広まるにつれ、一部の人々はリサイクル品をリサイクル用ゴミ箱に入れ続けるようになった。[ 152 ]
美術品は、リサイクル素材から作られることがますます増えている。
循環型経済は、製品、部品、材料の寿命を延ばすことで、廃棄物を最小限に抑え、資源の利用を最大化することを目指しています。[ 153 ]光学選別やロボット選別などの高度な選別技術は、廃棄物の流れから貴重な材料を分離して回収し、新規資源の必要性を減らし、循環型経済への移行を加速させる可能性があります。
教育や啓発キャンペーンなどのコミュニティの関与は、リサイクルや再利用プログラムの受け入れを支援し、持続可能な慣行の利用を促進する可能性があります。最先端の選別技術とコミュニティの関与を利用した循環型経済を採用することで、環境への影響を軽減し、天然資源を節約し、経済的な可能性を生み出すことができます。Melati ら[ 154 ]によると、循環型経済への移行を成功させるには、立法および規制の枠組みが持続可能な慣行を奨励すると同時に、これらのアイデアを実行に移す際の潜在的な障害や困難に対処する必要があります。
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