プラスチックリサイクル

プラスチックのリサイクルとは、プラスチック廃棄物を他の製品に加工することです。 ^{[1] [2] [3]リサイクルにより、}埋め立てへの依存を減らし、資源を節約し、プラスチックによる汚染や温室効果ガスの排出から環境を保護することができます。^{[4] [5]リサイクル率は、}アルミニウム、ガラス、紙などの他の回収可能な材料に比べて遅れています。プラスチックの生産開始から2015年までに、世界では約63億トンのプラスチック廃棄物が発生しましたが、そのうちリサイクルされたのはわずか9％で、複数回リサイクルされたのは約1％でした。^[6]残りの廃棄物のうち、12％は焼却され、79％は埋め立て地に送られるか、汚染物質として環境に失われました。^[6]

ほぼすべてのプラスチックは生分解性がなく、リサイクルされなければ環境中に拡散し^{[7] [8] 、}プラスチック汚染を引き起こします。例えば、2015年の時点で、毎年約800万トンの廃プラスチックが海洋に流入し、海洋生態系を破壊し、海洋ゴミベルトを形成しています。^[9]

リサイクルはほぼすべて機械的なものであり、プラスチックを溶かして他のアイテムに作り変えることが含まれます。これにより分子レベルでポリマーが劣化する可能性があり、処理前に廃棄物を色とポリマーの種類で分類する必要があり、これは複雑で費用がかかることがよくあります。エラーが発生すると、一貫性のない特性を持つ材料が生成され、業界にとって魅力のないものになってしまいます。^{[10]機械的リサイクルでは濾過によりマイクロプラスチックの放出が減りますが、最も効率的な濾過システムでさえも廃水への}マイクロプラスチックの放出を防ぐことはできません。^{[11] [12]}

原料リサイクルでは、廃プラスチックを原料化学物質に変換し、新しいプラスチックに変えることができます。これにはより高いエネルギーと資本コストがかかります。代わりに、プラスチックはエネルギー回収施設で化石燃料の代わりに燃やしたり、生化学的に産業用の他の有用な化学物質に変換したりすることができます。^{[13]一部の国では、特に}埋め立て転換政策が実施されている 地域では、焼却がプラスチック廃棄物の処分の主な方法となっています。

プラスチックのリサイクルは廃棄物の階層の中では低い位置を占めており、削減と再利用が持続可能性にとってより好ましく長期的な解決策であることを意味します。

これは1970年代初頭から提唱されてきたが^[14] 、経済的および技術的な課題により、1980年代後半までプラスチック廃棄物の管理に大きな影響を与えることはなかった。プラスチック業界は、ほとんどのプラスチックは経済的にリサイクルできないことが研究で示されているにもかかわらず、リサイクルプログラムの拡大を求めてロビー活動を行ったとして批判されてきた。^{[15] [16] [17] [18]}この結果、リサイクル用容器に捨てられたプラスチック廃棄物がリサイクルされず、一般廃棄物として扱われることがあった。^[19]

プラスチックは20世紀以前に発見されていたが、第二次世界大戦まで大規模生産は実現しなかった。パラシュートではシルクの代わりにナイロンが使用され、飛行機ではガラスの代わりに軽量のパースペックスが使用された。戦後、これらの素材は商品化された。プラスチックの時代は、戦後の好景気の一環だった1950年頃に始まった。

1960年代と1970年代の世界的な環境運動により、環境機関が設立されました。( EPA、1970年)、EU( DG ENV、1973年)、オーストラリア( EPA、1971年)、日本( JEA 1971年)。環境意識の高まりにより、プラスチック廃棄物が精査されるようになりました。^[14]プラスチック汚染を軽減するための最も初期の取り組みは、おそらく1973年と1978年のMARPOL協定であり、その付属書Vは海洋へのプラスチックの投棄を禁止しました。

規制が拡大するにつれ、プラスチック業界はビジネス上の利益を守るためにロビー活動で対応した。米国では、1970年の資源回収法が国をリサイクルとエネルギー回収へと向かわせた。^[14] 1976年までに、プラスチックを含む包装を禁止または課税する法案を可決しようとする試みが1000件以上あった。^{[21]プラスチック業界は、プラスチックのリサイクルを求めてロビー活動で対応した。Keep} America Beautifulなどの組織は、プラスチックはリサイクル可能であり、リサイクルされるだろうというメッセージを掲げ、年間5000万ドルのキャンペーンを展開した。 ^{[15] [17]}また、路上リサイクルの確立に向けてロビー活動も行った。^[22]

しかし、当時の技術ではプラスチックを経済的にリサイクルすることはできなかった。例えば、1973年4月に業界の科学者が書いた報告書には、「廃製品からの回収は不可能」であり、「樹脂の特性と性能の劣化は、初期の製造中、経年劣化、および再生プロセス中に発生する」と記されていた。報告書は、プラスチックの選別は「実行不可能」であると結論付けた。当時の科学報告書は、数多くの技術的障壁を強調した。^{[23] [24] [25] [26] [27]}

世界的に、プラスチック廃棄物は1980年代までほぼすべて埋め立て処分されていましたが、その後焼却率が上昇しました。より優れた技術が知られていたにもかかわらず、^[28]これらの初期の焼却炉には高度な燃焼装置や排出制御システムが欠けていたため、ダイオキシンやダイオキシン様化合物が放出されました。^[29]

1980年代後半にプラスチックのリサイクルが本格的に始まりました。1988年に米国プラスチック工業会は、プラスチックのリサイクルの考え方を一般大衆に広めるための業界団体として固形廃棄物解決協議会を設立しました。 ^[30]この協会は、アメリカの自治体にプラスチック廃棄物収集プログラムを開始または拡大するよう働きかけ、アメリカの州にプラスチック容器や製品にリサイクルシンボルの表示を義務付けるよう働きかけました。^{[15] [17]}

業界では1988 年に樹脂識別コードを導入し、材料回収施設でさまざまなポリマー タイプを識別するための標準システムを提供しました。

1990年代のグローバル化には、先進国から発展途上国や中所得国へのプラスチック廃棄物の輸出が含まれ、そこではプラスチック廃棄物を安価に分別・リサイクルすることができた。プラスチック廃棄物の年間取引量は、世界的な廃棄物取引の一環として、1993年以降急速に増加した。^[31]

多くの政府は、実際の結果にかかわらず、リサイクル目的で輸出された場合はリサイクル品としてカウントしています。発展途上国では環境法とその執行が一般的に弱いため、この慣行は環境ダンピングと呼ばれています。 ^{[32] [33]} 2016年までに約1400万トンのプラスチック廃棄物が輸出され、中国は7.35 Mtを引き取りました。 ^[31]その多くは低品質の混合プラスチックであり、最終的に埋め立て地に廃棄されました。しかし、リサイクルプラスチックは中国の製造業で広く使用されており、輸入されたプラスチック廃棄物は主に低技術の処理を使用して処理されていました。ドイツ、日本、英国、米国などの高所得国が最大の輸出国でした。^[34]

2017年、中国は「国家剣作戦」を通じて廃プラスチックの輸入を制限し始めた。輸出業者は最終的にベトナムやマレーシアなど東南アジア諸国を中心に、トルコやインドにも輸出した。^{[35] [36]}インドネシア、マレーシア、タイは違法なプラスチック廃棄物の輸入に対して国境管理を強化することで対応した。違法に輸入された容器は送還されるか、入国を拒否された。その結果、港にはプラスチック廃棄物の容器が山積した。^[34]

輸出の選択肢が限られているため、注目は現地での解決策に移った。提案されている拡大生産者責任は、リサイクル業者に補助金を出すためにプラスチック生産者に課税するというものだ。^[37]

2019年、プラスチック廃棄物の国際貿易はバーゼル条約の下で規制されるようになった。この条約の下では、どの締約国も有害なプラスチック廃棄物の輸入を禁止することができ、2021年1月1日からは一部の混合プラスチック廃棄物の輸入も禁止することができる。条約締約国は、代替輸入業者を通じて、または能力増強を通じて、廃棄物の環境に配慮した管理を確実に行う必要がある。^[34]

COVID -19パンデミックにより、廃棄物管理施設の活動減少、輸送の混乱、原油価格の低下によりバージンプラスチックのコストが下がり、リサイクルの収益性が低下したため、プラスチック廃棄物の取引が一時的に減少しました。^[34]

2015年12月に採択された欧州委員会の循環型経済に関する「行動計画」では、プラスチックは循環型経済活動を展開するための戦略的優先事項とみなされていた。2017年、委員会はさらにプラスチックの生産と使用に焦点を当て、2030年までにすべてのプラスチック包装をリサイクル可能にすることを目標とした。その後、委員会は2018年1月に戦略文書を発行し、「野心的なビジョン」とプラスチックリサイクルに関する世界的な行動の機会を示した。^[10]

2015年までに世界で生産されたプラスチックの総量は、83億トン（Bt）と推定されています。^[6]このうち約6.3 Btが廃棄物として廃棄され、そのうち約79％が埋立地または自然環境に蓄積され、12％が焼却され、9％がリサイクルされました。プラスチック全体のうち、2回以上リサイクルされたのは約1％にすぎません。^[6]最近では、2017年時点でも、生産された9 Btのプラスチックのうち、リサイクルされたのはわずか9％です。^{[38] [39]}

2015年までに世界の生産量は年間約3億8100万トン（Mt）に達した。^[6]その年のリサイクル率は19.5％で、25.5％は焼却され、残りの55％は主に埋め立て処分された。これらの率は、紙、金属、ガラスなどの他のリサイクル可能なものよりも遅れている。リサイクルまたは焼却される材料の割合は毎年増加しているが、残った廃棄物のトン数も増え続けている。生産量は2040年までに年間約800 Mtに達する可能性があるが、実行可能なすべての介入を実施することで、プラスチック汚染を2016年の率から40％削減できる可能性がある。^[40]

リサイクル率はプラスチックの種類によって異なります。一般的に使用されているプラ​​スチックの種類はいくつかありますが、それぞれ化学的・物理的特性が異なります。これは選別と再処理のコストに影響し、回収された材料の価値と市場規模に影響します。^[41] PETとHDPEのリサイクル率は最も高く、ポリスチレンとポリウレタンはほとんどリサイクルされません。^[42]

プラスチックのリサイクル率が低い理由の1つは、材料の特性が劣悪で一貫性がないため、需要が弱いことです。^{[10]メーカーが梱包材の混合を最小限に抑え、汚染物質を排除すれば、}ダウンサイクルや廃棄ではなく、完全にリサイクルできるプラスチックの割合を増やすことができます。プラスチックリサイクル協会は「リサイクル性のための設計ガイド」を発行しています。^[43]

最も一般的に生産されているプラ​​スチック消費財には、LDPE製の包装（袋、容器、食品包装フィルムなど）、 HDPE製の容器（牛乳瓶、シャンプーボトル、アイスクリーム容器など）、PET製容器（水やその他の飲料用のボトルなど）などがある。これらの製品を合わせると、プラスチック生産量の約36％を占める。建築、繊維、輸送、電気機器におけるプラスチックの使用は、プラスチック市場のもう1つの大きな部分を占めている。^[44]

プラスチックはほぼどこにでもあるが、消費量は国や地域によって異なる。2022年現在、北米諸国（NAFTA）は世界のプラスチック消費量の21％を占め、中国（20％）と西ヨーロッパ（18％）がそれに続いている。北米とヨーロッパの一人当たりのプラスチック消費量は、それぞれ94kgと85kg/人/年であった。中国は一人当たり年間58kgに達した。^[44]

2012年、欧州連合では25.2 Mtの使用済みプラスチック廃棄物が回収されました。このうち、60%以上（15.6 Mt）が回収され、40%（9.6 Mt）が都市固形廃棄物（MSW）として処分されました。回収された15.6 Mtのプラスチック廃棄物のうち、約6.6 Mtがリサイクルされ、残りは廃棄物燃料（RDF）として使用されたか、エネルギー回収を伴うMSW焼却炉で焼却されたと考えられます（約9 Mt）。ヨーロッパはプラスチックのリサイクルでリードしており、約26%を再利用しています。^[45]

プラスチック廃棄物の最大生産国のリサイクル活動は、世界平均に最も大きな影響を与えます。これらの国には先進国と大規模な発展途上国が混在しています。プラスチックリサイクル率に関する公式統計を公開している国もあれば、通常は人口密集地に限定した部分的なデータを公開している国もあります。特に公開されているリサイクル率は異なるため、正確な比較を行うことは困難です。

* 正式には国ではないが、リサイクルに関する法律はEUレベルで制定されることが多い。

多くのプラスチック製品には、その材料となるポリマーの種類を識別する記号が付いています。これらの樹脂識別コード（RIC）は国際的に使用されています。 ^[51]これらは1988年に米国のプラスチック工業会（現在のプラスチック工業協会）によって開発されましたが、2008年以降は標準化団体 ASTMインターナショナルによって管理されています。^[51]

RICはすべての国で義務付けられているわけではないが、多くの生産者が自主的に製品にマークを付けている。米国の州の半数以上が、プラスチック製品の識別を義務付ける法律を制定している。^[52] 7つのコードには、最も一般的な汎用プラスチック用の6つと、包括的なコードが1つ含まれている。EUは、ABSとポリアミドも含む同様の9つのコードリストを維持している。^{[53] RICは}リサイクルシンボルに基づいているが、マークされたアイテムは常にリサイクル可能であると示唆しているが、実際にはそうではない可能性があるため、批判を集めている。^[54]

シングルストリームリサイクルでは、これらの作業はますます自動化されているため、 RIC は特に重要ではありません。ただし、一部の国では、市民は収集前にポリマーの種類に応じてプラスチック廃棄物を分別する必要があります。たとえば、日本では PET ボトルはリサイクルのために別々に収集されます。

プラスチック廃棄物は様々な種類のポリマーから構成されています。^{[6] [67]} ポリオレフィンはプラスチック廃棄物全体の約50％を占め、廃棄物の90％以上は熱軟化ポリマーでできており、再溶解することができます。

リサイクルは廃棄物の収集と選別から始まります。多くの国で路上収集が行われています。廃棄物は材料回収施設またはMBT 工場に送られ、そこでプラスチックが分離、洗浄、選別されて販売されます。不適切な材料は埋立地または焼却炉に送られます。これらの作業は、リサイクルに関連する財務コストとエネルギー コストの大部分を占めています。

プラスチックは形状が多岐にわたるため、他のリサイクル可能な材料よりも分別が複雑です。たとえば、ガラスは 3 つの流れ (透明、緑、琥珀色) に分けられ、金属は通常は鋼鉄かアルミニウムで、磁石または渦電流分離機を使用して分別できます。紙は通常 1 つの流れに分別されます。

6種類の汎用ポリマーがプラスチック廃棄物の約75%を占め、残りはポリウレタンやさまざまな化学構造の合成繊維など、無数のポリマータイプで構成されています。同じ種類のポリマーで作られたアイテムでも、含まれている添加剤によっては互換性がない場合があります。添加剤は、プラスチックの性能を高めるために混ぜられる化合物で、安定剤、充填剤、そして最も重要な染料が含まれます。^[70]透明なプラスチックはリサイクル後に染色できるため最も価値が高くなりますが、黒や色の濃いプラスチックは下流の製品の色に影響を与えるため価値がはるかに低くなります。したがって、プラスチックは通常、ポリマーの種類と色の両方で分類されます。

様々な選別の方法と技術が開発されている。^[1]これらは様々な方法で組み合わせることができる。^[71]実際には、100％効果的な方法はありません。^{[72] [73] [71]} 選別の精度はリサイクル業者によって異なり、製品の標準化が不十分な市場を生み出しています。この不一致はリサイクルのもう一つの障壁です。

手作業による選別は最も古くて簡単な方法である。発展途上国では廃棄物収集者が行うが、リサイクルセンターでは作業員がベルトコンベアからアイテムを拾い上げる。技術と投資はそれほど必要ではないが、人件費は高い。多くのプラスチック製品には識別コードが付いているが、作業員がそれを探す時間はほとんどなく、非効率性と不一致の問題が残る。先進的な施設でも、選別エラーのトラブルシューティングと修正のために手作業のピッキング作業員を雇用している。^[71]労働環境は不衛生な場合がある。^[74]

プラスチックは、密度の違いを利用して分離することができます。この方法では、まずプラスチックを同様のサイズのフレークに粉砕し、洗浄して重力分離します。^{[76]これは、}空気分級機またはハイドロサイクロンを使用するか、湿式浮沈法によって行うことができます。[77]一部のポリマーは密度が似ているため、これらの方法では部分的な選別が可能です。^{[ 76]}ポリプロピレン (PP) とポリエチレン(PE) は、ポリエチレンテレフタレート (PET)、ポリスチレン (PS)、PVCと同様に似ています。さらに、プラスチックに充填剤が含まれている場合、密度に影響する可能性があります。^[78]より軽い PP と PE の部分は混合ポリオレフィン (MPO) として知られ、低価値製品として販売できますが、^[79]より重い混合プラスチック部分は通常リサイクルできません。

静電分離機では、摩擦電気効果を利用してプラスチック粒子を帯電させます。ポリマーによって帯電の程度が異なります。粒子は電界に吹き付けられ、電荷に応じて偏向し、適切なコレクターに送られます。密度分離と同様に、粒子は乾燥しており、サイズと形状が均一である必要があります。^[80]静電分離は密度分離を補完することができ、色が混ざっていてもポリマーを完全に分離できます^[81]。

このアプローチは大部分が自動化されており、コンピューターに接続されたさまざまなセンサーがアイテムを分析し、適切なシュートまたはベルトに送ります。^[82] 近赤外分光法を使用してポリマーの種類を区別できますが、^[83]黒色/色の濃いプラスチック、プラスチックコーティングされた紙や多層包装などの複合材料は、誤解を招く読み取り値になる可能性があります。色選別機やハイパースペクトルイメージングなどの光学選別により、色ごとに分類できます。センサーベースの分離は設置コストが高くなりますが、回収率が最も高く、より高品質の製品を生み出します。^[71]

プラスチック廃棄物は、産業廃棄物（産業廃棄物樹脂と呼ばれることもある）または消費者廃棄物のいずれかである。スクラップは製造中に発生し、通常は異なる方法で処理される。^{[84]これには、}フラッシング、トリミング、スプルー、不良品が含まれる。製造時点で収集されるため、清潔で、種類と等級がわかっており、価値がある。スクラップはほとんどが民間で取引されるため、公式統計には含まれないことが多い。^[84]

プラスチック廃棄物の大部分は熱軟化ポリマーでできており、これを再溶解して機械的リサイクルにより新しい製品に作り変えることができる。世界的に見て、これは圧倒的に最も一般的なリサイクル形態であり、多くの国ではこれが唯一の実施形態である。これは最も単純かつ最も経済的な技術である。他のプロセスよりも炭素排出量が少ない。 ^[85]しかし、いくつかの要因により出力品質が低下する可能性があり、その適用範囲が制限される。^[85]

プラスチックは、ポリマーの種類に応じて、150〜320℃（300〜610℉）の間で溶融されます。^[76] これは、出力を劣化させる望ましくない化学反応を引き起こすのに十分です。^[86]これにより、揮発性の低分子量化合物が生成され、望ましくない味や臭い、変色を与える可能性があります。添加剤はこの劣化を加速する可能性があります。たとえば、プラスチックの生分解性を向上させることを目的としたオキソ生分解性添加剤も、熱劣化の程度を高めます。^{[87] [88]}難燃剤も同様に望ましくない影響を与える可能性があります。^[89]製品の品質は、プラスチックがどれだけ適切に選別されたかにも大きく依存します。多くのポリマーは、溶融時に互いに混ざり合わず、再処理中に相分離します（油と水のように）。このようなブレンドから作られた製品には、異なるポリマー間の境界があり、これらの境界を越えた凝集力が弱いため、機械的特性が損なわれます。より極端な場合には、ポリマー同士が互いに劣化し合う可能性があり、特にPVCの場合は塩化水素が発生し、PETなどの縮合ポリマーに強い影響を与える可能性がある。^[90]

これらの問題の多くには技術的な解決策があるが、それには金銭的なコストがかかる。先進的なポリマー安定剤とを使用することで、プラスチックを熱処理のストレスから保護することができる。^{[91] [92]}揮発性の劣化生成物は、さまざまな脱揮技術で除去できる。難燃剤は化学処理で除去でき、^{[93]有害な金属添加物は}不活性剤で不活性にすることができる。最後に、混合プラスチックの特性は相溶化剤を使用することで改善できる。^{[94] [95]これらはポリマータイプ間の}混和性を改善して、より均質な製品、より良い内部凝集力と改善された機械的特性を与える化合物である。これらは2つの化学領域を持つ小分子であり、それぞれが特定のポリマーと相溶性がある。これにより、相溶化剤は分子の釘やネジのように機能し、ポリマーを互いに固定することができる。その結果、相溶化剤は通常、2つの特定のタイプのプラスチックが優勢なシステムに限定され、不均質な混合物に対しては費用対効果が高くない。すべてのプラスチックの組み合わせを解決する相溶化剤は存在しません。これらの技術をもってしても、食品接触基準を満たすようにプラスチックをリサイクルするのは特に困難です。

クローズドループ、つまり一次リサイクルでは、使用済みプラスチックは同じ品質と種類の新しいアイテムに際限なくリサイクルされます。たとえば、飲料ボトルを飲料ボトルに戻します。これは循環型経済の一例と見なすことができます。品質を低下させることなくプラスチックを継続的に機械的にリサイクルすることは、累積的なポリマー劣化^[96]と汚染物質蓄積のリスクのために困難です。2013年には、プラスチック包装のわずか2％がクローズドループでリサイクルされました。 ^[97]クローズドループリサイクルは多くのポリマーで調査されてきましたが、^[96]現在までに産業的に成功しているのはPETボトルのリサイクルのみです。^[98]これは、PETのポリマー劣化は修復可能な場合が多いためです。PETのポリマー鎖はエステル基で切断される傾向があり、これによって残ったアルコール基とカルボキシル基は、鎖延長剤と呼ばれる化学物質を使用することで再び結合できます。^[99] ピロメリット酸二無水物はそのような化合物の1つです。

オープンループリサイクルは二次リサイクル、ダウンサイクリングとも呼ばれ、リサイクルされるたびにプラスチックの品質が低下し、最終的にはリサイクルできなくなる。これが最も一般的なタイプである。^[97] PETボトルをフリースやその他の繊維にリサイクルすることは一般的な例であり、PETリサイクルの大部分を占めている。^[100] ライフサイクルアセスメントでは、それが環境に有益であることがわかっている。^{[101] [3] [100]}リサイクルは、新しいプラスチックの需要を置き換える可能性がある。^[102]ただし、リサイクルが、そうでなければ製造されなかったであろうアイテムの製造に使用される場合、生産を置き換えることにはならず、環境への利益はほとんどまたはまったくありません。

ポリマーの品質低下は、リサイクル材料と新材料を混合することで補うことができます。相溶化プラスチックは、良好な結果を得るために必要な適切なメルトフローインデックスで製造できるため、バージン材料の代替品として使用できます。 ^{[103]低品質の混合プラスチックはオープンループでリサイクルできますが、そのような製品の需要は限られています。これらを再処理中に混合すると、結果は通常、魅力のないダークブラウンになります。これらの混合物は、屋外用家具や}プラスチック製材として使用されます。材料は弱いですが低コストであるため、材料の強度を高めるために厚い板として製造されます。

熱硬化性ポリマーは溶けないが、機械的リサイクルの技術が開発されている。これは通常、材料を小さな粒子（クラム）に分解し、結合剤と混合して複合材料を形成することを伴う。例えば、ポリウレタンは再構成されたクラムフォームとしてリサイクルすることができる。^{[104] [105]}

ケミカルリサイクルまたは三次リサイクルとも呼ばれる原料リサイクルでは、ポリマーを化学構成要素（モノマー）にまで還元し、それを重合して新しいプラスチックに戻すことができる。^{[106] [107] [108]}理論的には、不純物、添加物、染料、化学的欠陥がサイクルごとに完全に除去されるため、ほぼ無限のリサイクルが可能になる。^{[109] [110]}実際には、ケミカルリサイクルはメカニカルリサイクルよりもはるかに一般的ではない。工業規模ですべてのポリマーを確実に解重合する技術がまだ存在せず、設備と運用コストがはるかに高いため、実装は限られている。2018年の日本のリサイクル率は約4％で世界でも最も高い水準であったのに対し、メカニカルリサイクルは23％であった。^[111]同じ期間、もう一つの主要リサイクル国であるドイツは、原料リサイクル率が0.2％であると報告した。^[112]プラスチックの脱重合、精製、再重合もエネルギー集約型であり、原料リサイクルの炭素フットプリントは通常、機械的リサイクルよりも高くなります。^[85] PET、PU、PSは商業的にさまざまな程度に脱重合されていますが、^[109]プラスチックのほぼ半分を占めるポリオレフィンの原料リサイクルははるかに限られています。^[110]

PTFE、ポリスチレン、ナイロン6、ポリメチルメタクリレート（PMMA）などの特定のポリマーは、十分に高い温度に加熱されると熱解重合を起こします。 ^[113]反応は不純物に敏感で、良質の製品を作るにはきれいでよく分別された廃棄物が必要です。それでも、すべての解重合反応が完全に効率的というわけではなく、競合的な熱分解がしばしば観察されます。そのため、モノマーは再利用する前に精製する必要があります。ポリスチレンの原料リサイクルは商業化されていますが、^[110]世界的な能力はまだかなり限られています。

エステルやアミドなどの切断可能な基を持つ縮合ポリマーは、加水分解または溶媒分解によって完全に解重合することができます。これは純粋に化学的なプロセスですが、 PETaseなどの酵素によって促進されることもあります。^{[114] [115]}このような技術は熱解重合よりもエネルギーコストが低くなりますが、すべてのポリマーに使用できるわけではありません。ポリエチレンテレフタレートは最も研究されているポリマーであり、^[116]商業規模に達しています。^[109]

エネルギー回収は、エネルギーリサイクルまたは第四次リサイクルとも呼ばれ、エネルギー生産のために化石燃料の代わりに廃プラスチックを燃やすことをいう。 ^{[117] [4]}これは多くの国が報告するリサイクルデータに含まれており、^{[118] [119]} EUではリサイクルとはみなされていない。^[120]これは、歴史的に一般的であるがプラスチック生産も化石燃料の使用も減らさないエネルギー回収なしの焼却とは異なる。

エネルギー回収は、以前は埋め立て地が担っていた最後の手段の廃棄物管理方法であることが多い。都市部では、新しい埋め立て地に適した場所が不足していることがこの原因である可能性があるが、^[121] EUの埋め立て指令やその他の埋め立て地転換政策などの規制によっても推進されている。他のリサイクルオプションと比較した場合、その魅力は主に経済的なものである。適切な技術が使用された場合、プラスチックを他の都市固形廃棄物（ゴミ）から分離する必要がないため、コストが削減される。時には変動するリサイクル可能品市場と比較すると、電力の需要は普遍的で理解が進み、認識されている財務リスクが軽減される。廃棄物管理の手段としては非常に効果的で、廃棄物の量を約90％削減し、残留物は埋め立て地に送られるか、コンクリートブロックの製造に使用される。CO ₂排出量は高いが、全体的な環境への望ましさを他のリサイクル技術と比較することは困難である。^[3]例えば、リサイクルは焼却に比べて温室効果ガスの排出を大幅に削減しますが、再生可能エネルギーへの投資と比較すると、削減を達成するための費用のかかる方法です。^[122]

プラスチック廃棄物は、廃棄物固形燃料（RDF）として焼却されるか、または最初に化学的に合成燃料に変換される。どちらのアプローチでも、PVCは燃焼時に大量の塩化水素（HCl）を生成するため、脱塩素化技術を導入してPVCを排除するか、補償する必要がある。これにより機器が腐食し、燃料製品の望ましくない塩素化が発生する可能性がある。^{[123]燃焼は長い間、有害な}ダイオキシンやダイオキシン様化合物の放出と関連付けられてきたが、これらの危険性は、高度な燃焼器や排出制御システムの使用によって軽減できる。エネルギー回収を伴う焼却は依然として最も一般的な方法であり、熱分解などのより高度な廃棄物燃料化技術は、技術的およびコスト的なハードルによって妨げられている。^{[121] [124]}

混合プラスチック廃棄物は、解重合して合成燃料を作ることができる。これは、出発プラスチックよりも発熱量が高く、より効率的に燃焼できるが、化石燃料よりは効率が悪い。 ^[125]さまざまな変換技術が研究されてきたが、その中で熱分解が最も一般的である。^{[126] [127]変換は、} IGCサイクルの焼却の一部として行われることがあるが、多くの場合、その目的は燃料を回収して販売することである。混合プラスチックの熱分解では、ガスや芳香族液体を含む、かなり幅広い化学製品（炭素原子1〜15個）が得られる。 ^{[128] [129] [130]}触媒を使うと、より価値の高い、より明確な製品が得られる。^{[131] [132] [133]液体製品は}合成ディーゼル燃料として使用でき、 ^[134]いくつかの国で商業生産されている。^[135] ライフサイクル分析によると、プラスチック燃料は化石燃料を置き換え、温室効果ガスの純排出量を削減できる（約15％削減）ことが示されています。^[136]

広く行われている焼却処理と比較すると、プラスチック燃料化技術は経済的に実行可能となるのに苦労している。^{[126] [137]}

多くの種類のプラスチックは、鉄スクラップのリサイクルにおいて炭素源（コークスの代わりに）として使用することができます。 ^[138]日本では毎年約20万トンの廃プラスチックが処理されています。^[139]

回収されたプラスチックを工学材料として使用することが広まりつつある。^{[140]粉砕されたプラスチックは、特定の用途において}建設用骨材または充填材として使用されることがある。 ^{[141] [142]}一般に構造用コンクリートには適さないが、アスファルトコンクリート（ゴム化アスファルトを形成）、路盤、リサイクル断熱材にプラスチックを含めることは有益である。^[143]その一例がプラスチック道路の建設である。これらは完全にプラスチックで作られている場合もあれば、かなりの量のプラスチックを組み込む場合もある。この方法はインドで人気があり、2021年までに約700 km（435マイル）の高速道路が建設された。^{[144]これにより、}プラスチック添加物が環境に浸出する可能性がある。 ^[145]コンクリートなどのセメント質材料にさまざまな形でプラスチックを使用する研究が進行中である。PETやビニール袋などのプラスチック材料を高密度化し、骨材の一部を置き換えたり、PETを脱重合してコンクリートを強化するためのポリマーバインダーとして使用したりする研究が行われている。^{[146] [147] [148]}

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