
紙のリサイクルとは、古紙を新しい紙製品に再生するプロセスです。繰り返し加工すると、繊維が短くなりすぎて新しい紙の製造には適さなくなるため、持続可能な方法で栽培された木材から得られるバージンパルプがパルプの原料として頻繁に添加されます。
古紙のリサイクルは、多くの場合、使用済みまたは古い紙を水と化学薬品と混ぜて分解することによって行われます。再生紙の原料として使用できる紙は、製紙工場で発生した紙くず、製造工程で発生した紙くず、製造工程で発生した紙くずの3種類です。再生紙の紙繊維から印刷インクを除去して脱インクパルプを作る工業プロセスは脱インクと呼ばれ、ドイツの法学者ユストゥス・クラプロートの発明です。
紙のリサイクルは、古紙が人々の家庭を占拠したり、分解時にメタンガスを発生させたりするのを防ぎます。工業的な製紙は、原材料の調達や加工、廃棄物処理といった環境への影響を及ぼします。
紙のリサイクルとは、古紙を新しい紙製品に変えるプロセスです。繰り返し処理すると繊維が短くなりすぎて新しい紙の製造には適さなくなるため、持続可能な方法で栽培された木材から得られるバージン繊維がパルプの配合によく加えられます。[ 1 ]
古紙のリサイクルでは、多くの場合、使用済み/古い紙を水と化学薬品と混ぜて分解します。次に、細かく刻んで加熱すると、さらにセルロース(一種の有機植物材料)の繊維に分解されます。この混合物はパルプまたはスラリーと呼ばれます。これをスクリーンで濾過し、混合物中に残っている可能性のあるプラスチック(特にプラスチックコーティングされた紙から)を取り除きます。次に、洗浄、脱インク(インクの除去)、漂白を行い、水と混ぜます。その後、新しい再生紙を作ることができます。[ 2 ]
再生紙の紙繊維から印刷インクを除去して脱インクパルプを作る工業プロセスは脱インクと呼ばれ、ドイツの法学者ユストゥス・クラプロートの発明である。[ 3 ]古紙中のインクの割合は、総重量の最大約2%である。[ 4 ]
19世紀半ばには、書籍や筆記用具の需要が高まった。それまで製紙業者は廃棄された麻布を紙の原料として使っていたが、需要の増加に供給が追いつかなかった。少なくともイギリスでは、19世紀初頭までに、繊維成分を新しい紙にリサイクルするために、オークションで書籍が購入されるようになった。[ 5 ]
再生紙の原料として使用できる紙は、製紙工場で発生する紙くず、製造工程で発生する紙くず、および製造工程で発生する紙くずの 3 種類に分けられます。[ 6 ]製紙工場で発生する紙くずは、製紙工場で発生する紙くずやその他の紙くずで、製紙工場でリサイクルされます。製造工程で発生する紙くずは、製紙工場から出荷されたものの、消費者が使用できる状態になる前に廃棄された材料です。製造工程で発生する紙くずは、消費者が使用した後に廃棄されるもので、古い段ボール容器 (OCC)、雑誌、新聞などが含まれます。[ 6 ]リサイクルに適した紙はスクラップ紙と呼ばれ、成形パルプ包装の製造によく使用されます。
紙のリサイクルにはいくつかの重要な利点があります。まず、古紙が人々の家に溜まるのを防ぎ、分解時にメタンガスが発生するのを回避できます。また、紙繊維には炭素(もともとは原料となる木に吸収されたもの)が含まれているため、リサイクルによって炭素がより長く固定され、大気中に放出されるのを防ぐことができます。
工業化された製紙は、上流(原材料の調達と加工)と下流(廃棄物処理の影響)の両方で環境に影響を与える。[ 7 ]
2023年には、パルプの92%が木材を原料として作られました[ 8 ](ほとんどの現代の製紙工場では、パルプの9~16%のみがパルプ丸太から作られ、残りは従来燃やされていた廃材から作られています)。製紙は伐採された木の約35%を占めています[ 9 ] 。新聞用紙1トンをリサイクルすると約1トンの木材が節約され、印刷用紙またはコピー用紙1トンをリサイクルすると2トン強の木材が節約されます[ 10 ] 。これは、クラフトパルプ化では、機械パルプ化プロセスよりも高品質の繊維を生成するためにリグニンを除去するため、2倍の木材が必要になるためです。リサイクルされた紙のトン数を伐採されなかった木の数に関連付けることは無意味です。なぜなら、木の大きさは大きく異なり、何本の木からどれだけの紙が作れるかの主要な要因だからです。[ 11 ]さらに、パルプ生産のために特別に育てられた木は世界のパルプ生産量の 16% を占め、原生林は 9% を占め、2 代目、3 代目以降の森林は残りを占めています。[ 9 ]ほとんどのパルプ工場の運営者は、木の継続的な供給を確保するために植林を行っています。森林認証プログラム( PEFC) と森林管理協議会 (FSC) は、適切な林業慣行を確保するためのガイドラインに従って伐採された木から作られた紙を認証しています。[ 12 ]両方のポリシーは、製品の妥当な生産量に対する厳格さの比率が異なるため、さまざまな関係者によって好まれています。[ 13 ]
リサイクルによってエネルギー消費は削減されるが、実際にどれだけのエネルギーが節約されるかについては議論がある。[ 14 ]エネルギー情報局は、紙をリサイクルすると、リサイクルされていないパルプで作られた紙に比べてエネルギーが40%削減されると主張しているが、[ 15 ]国際リサイクル事務局(BIR)は64%削減されると主張している。[ 16 ]紙のリサイクルによって、新しい紙を作るのに必要なエネルギーの70%を節約できるという推定もある。[ 17 ]新聞紙1トンをリサイクルすると約4,000 kWh (14 GJ )の電力を節約できるという計算もあるが、これは高すぎるかもしれない(リサイクルされていないパルプに関する以下のコメントを参照)。これは、3ベッドルームのヨーロッパの家を1年間まかなうのに十分な電力、または平均的な北米の家を6か月近く暖房と冷房するのに十分なエネルギーである。[ 18 ]紙をリサイクルしてパルプを作るには、クラフト法で新しいパルプを作るよりも多くの化石燃料を消費する。これらの工場は、廃木材(樹皮、根、製材所廃棄物)と副産物リグニン(黒液)を燃焼させることでエネルギーの大部分を生成しています。[ 19 ]新しい機械パルプを生産するパルプ工場は大量のエネルギーを使用します。必要な電気エネルギーの非常に大まかな推定値は、パルプ1トンあたり10ギガジュール(ショートトンあたり2500 kW·h )です。[ 20 ]
2019年には、米国で約1億1000万トンの紙製品が廃棄されました。そのうち56%が埋め立てられ、38%がリサイクルされ、残りは焼却されました。都市固形廃棄物の約4分の1が紙製品でした。紙製品の埋め立てにより、推定40億ドルの経済的損失が発生しました。[ 21 ]
米国環境保護庁(EPA)は、リサイクルによって、バージンパルプの製造に比べて水質汚染が35% 、大気汚染が74%減少することを発見しました。 [ 22 ]パルプ工場は、特に漂白パルプを生産している場合、大気汚染と水質汚染の両方の原因となる可能性があります。現代の工場は、数十年前の工場に比べて汚染物質の排出量が大幅に減少しています。紙のリサイクルは、製紙用の代替繊維を提供します。再生パルプは、バージンパルプの漂白に使用されるのと同じ化学薬品で漂白できますが、過酸化水素と亜硫酸水素ナトリウムが最も一般的な漂白剤です。再生パルプ、またはそれから作られた紙は、リサイクル工程で塩素含有化合物が使用されなかった場合、PCF(プロセス塩素フリー)として知られています。[ 23 ]
紙と段ボールの生産に関する研究では、再生紙の排出量は0.2~1.5 kg CO 2換算/kg 材料と推定されています。[ 24 ] [ 25 ] [ 26 ]これは、バージン材料の生産に関連するCO 2排出量の約 70% です。 [ 27 ]

業界主導の欧州再生紙協議会(ERPC)は、2000年の欧州紙リサイクル宣言に定められた紙リサイクル目標の達成に向けた進捗状況を監視するために2000年に設立されました。それ以来、宣言の約束は5年ごとに更新されています。2011年、ERPCは、当時のE-27諸国、スイス、ノルウェーで2015年までに70%の自主的なリサイクル率目標を達成し維持すること、および廃棄物防止、エコデザイン、研究開発などの分野で定性的な目標を達成することを約束しました。2014年のモニタリングレポートによると、2014年の欧州の紙リサイクル率は71.7%でした。[ 29 ] 2023年以前のモデルでは、EUの紙リサイクル率は78%を超えることはできないと考えられていました。[ 30 ]それにもかかわらず、紙の消費量の減少により、ヨーロッパのリサイクル率は2023年には79.3%に上昇した。2022年には、19のヨーロッパ諸国が70%を超えるリサイクル率を達成したが、4カ国は60%を下回った。[ 28 ]

リサイクルは米国で古くから行われてきた。1690年、アメリカ独立革命のほぼ1世紀前に、リッテンハウス家によって再生リネンのぼろ布を使用する最初の製紙工場が設立された。[ 31 ] 1993年、300年後、埋め立て処分された紙よりもリサイクルされた紙の方が多くなり、新たな節目を迎えた。[ 32 ]
1998年までに、全国で約9,000の路側リサイクルプログラムと12,000のリサイクル可能な持ち込みセンターが存在した。1999年時点で、収集された材料を処理するために480の材料回収施設が設立された。[ 33 ]
2008年、大不況により、米国では古新聞の価格が10月に1ショートトン当たり130ドルから40ドル(140ドル/トンから45ドル/トン)に下落した。[ 34 ]
2018年、米国で発生した都市固形廃棄物(MSW)のうち、紙と板紙が占める割合は6,739万トンで、2000年の8,774万トン以上から減少しました。[ 35 ] [ 36 ] 2018年現在、紙製品は依然として米国で発生するMSWの最大の構成要素であり、重量で23%を占めています。[ 36 ]紙は最も一般的にリサイクルされる材料ですが(2018年には紙廃棄物の68.2%が回収され、1990年の33.5%から増加)、20世紀の変わり目と比べて全体的に使用量は減少しています。[ 38 ] 2018年現在、紙は米国で回収されたすべてのリサイクル可能なものの3分の1を占めています。[ 36 ]インターネットと電子メールの普及により、古紙の流れの構成が変化し、新聞を読むことや個人的な手紙を書くことが減ったため、迷惑メールが収集される材料のより大きな部分を占めるようになった。[ 38 ]

中国が2018年1月に廃棄物輸入制限を課した後、大量の紙がインドに輸送されるようになった。しかし、インド国内のリサイクルは紙の総需要の30%しか賄っていない。[ 39 ]インドは識字率の上昇に合わせてこの割合を増やそうとしているが、環境要因や再生可能な森林へのアクセスが限られていることが、この願望にさらなる圧力をかけている。可能な行政オプションについての議論が進行中である。[ 40 ]森林が不足している場合、再生紙は経済的に有利である。[ 41 ]
メキシコでは、製紙工場の主要原料は木材パルプではなく再生紙であり、2020年には原材料の約90%を占めていた。[ 42 ]
2018年、南アフリカは128万5千トンの再生紙製品を回収し、同国の紙回収率は71.7%となった。回収された紙の90%以上は、新しい紙包装やティッシュの現地での再利用に使用されている。[ 43 ]
紙には繊維に加えて、最大 10,000 種類の化学物質を含むさまざまな無機および有機成分が含まれており、これらは新しく製造された紙製品を汚染する可能性があります。 [ 44 ]例えば、ビスフェノール A (感熱紙によく含まれる化学物質) は、紙のリサイクルによって生じるさまざまな紙製品の汚染物質として確認されています。[ 45 ]フタル酸エステル、フェノール、鉱物油、ポリ塩化ビフェニル (PCB) 、有毒金属などの化学物質群はすべて、紙材料から特定されています。[ 46 ]紙のリサイクルにおける化学物質負荷を減らすためのいくつかの対策 (たとえば、除染の改善、リサイクル用の紙の収集の最適化) があるかもしれませんが、特定の化学物質の使用を完全に中止 (段階的廃止) しても、紙のサイクルで数十年にわたって循環する可能性があります。[ 47 ]
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