紙のリサイクル

イタリアでリサイクルのために回収された廃紙
ドイツの駅に設置されたリサイクル用の紙を集めるゴミ箱

紙のリサイクルとは、廃紙を新しい紙製品に作り変えるプロセスです。このプロセスにはいくつかの重要な利点があります。まず、廃紙が家庭に放置されたり、分解時にメタンガスを発生させたりするのを防ぐことができます。紙繊維には炭素（元々は原料となった樹木が吸収したもの）が含まれているため、リサイクルによって炭素がより長期間大気中に閉じ込められ、大気中に放出されるのを防ぐことができます。現在、米国の紙製品の約3分の2が回収・リサイクルされていますが、すべてが新しい紙になるわけではありません。繰り返し加工を行うと繊維が短くなりすぎて新しい紙を製造できなくなります。そのため、持続可能な方法で栽培された樹木から採取されたバージン繊維がパルプの原料として頻繁に使用されています。[ 1 ]

再生紙の原料として使用できる紙には、製紙工場で発生する紙くず、プレコンシューマー廃棄物、ポストコンシューマー廃棄物の3種類があります。[ 2 ]製紙工場で発生する紙くずは、製紙工程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。プレコンシューマー廃棄物は、製紙工場から出荷されたものの、消費者が使用する準備ができる前に廃棄されたものです。ポストコンシューマー廃棄物は、古い段ボール箱（OCC）、雑誌、新聞など、消費者が使用した後に廃棄されるものです。[ 2 ]リサイクルに適した紙は「スクラップペーパー」と呼ばれ、モールドパルプ包装材としてよく使用されます。再生紙の紙繊維から印刷インクを除去して脱墨パルプを作る工業プロセスは、ドイツの法学者ユストゥス・クラプロートの発明である脱墨と呼ばれます。[ 3 ]

プロセス

古紙のリサイクルでは、通常、使用済み／古い紙を水と化学薬品と混ぜて分解します。その後、紙を細かく切り刻み、加熱することで、さらにセルロース（有機植物質の一種）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。その後、スクリーンで濾過し、混合物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紙）を除去します。その後、洗浄、脱墨（インクを除去）、漂白、水と混合されます。こうして、新しい再生紙が生まれます。[ 4 ]

廃紙中のインクの割合は、総重量の最大約2％です。[ 5 ]

19世紀半ば、書籍や筆記具の需要が増加しました。それまで製紙業者は廃棄された麻布を紙として利用していましたが、供給が需要の増加に追いつかなかったため、少なくともイギリスでは19世紀初頭までに、書籍はオークションで購入され、繊維成分を新しい紙にリサイクルするようになりました。[ 6 ]

リサイクルの根拠

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ます。[ 7 ]

2023年には、パルプの92%が木材源から作られました[ 8 ]（ほとんどの近代的な工場では、パルプの9～16%のみがパルプ原木から作られ、残りは伝統的に焼却された廃木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ますが、印刷用紙やコピー用紙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産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と伐採されなかった木の数を関連付けることは意味がありません。なぜなら、木のサイズは非常に大きく異なり、何本の木からどのくらいの量の紙を作ることができるかを決定する主な要因だからです。[ 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%、そして第二世代、第三世代以上の森林が残りを占めています。[ 9 ]ほとんどのパルプ工場経営者は、継続的な樹木供給を確保するために再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、良好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樹木から作られた紙を認証しています。[ 12 ]両方の方針は、厳格さと合理的な製品の生産量の比率が異なり、そのため、様々な関係者によって好まれています。[ 13 ]

エネルギー

リサイクルによりエネルギー消費は削減されるが[ 14 ]、実際のエネルギー節約量については議論がある。エネルギー情報局は、紙をリサイクルすると未リサイクルパルプで作られた紙に比べて 40% のエネルギー削減になると主張しているが[ 15 ] 、国際リサイクル局 (BIR) は 64% の削減を主張している。[ 16 ]ある推計では、紙のリサイクルにより、新しい紙を作るために必要なエネルギーの 70% を節約できると主張している。[ 17 ]ある計算では、新聞紙 1 トンをリサイクルすると約 4,000  kWh (14  GJ ) の電力が節約されると示されているが、この値は高すぎるかもしれない (未リサイクルパルプに関する以下のコメントを参照)。これは、ヨーロッパの 3 ベッドルームの家に 1 年間電力を供給するのに十分な電力であり、平均的な北米の家庭のほぼ 6 か月分の冷暖房に十分なエネルギーである。[ 18これらの工場は、廃木材（樹皮、根、製材所の廃棄物）と副産物のリグニン（黒液）を燃焼させることで、ほとんどのエネルギーを生み出しています。[ 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見積もりは、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2500kW·h ）です。[ 20 ]

埋立地利用

2019年、米国では約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は紙製品です。紙製品の埋め立ては、推定40億ドルの経済的価値の損失をもたらしました。[ 21 ]

水と大気の汚染

米国環境保護庁（EPA）は、リサイクルによってバージン紙を製造する場合よりも水質汚染が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、数十年前の工場よりも汚染物質の排出量が大幅に減少しています。紙をリサイクルすることで、製紙用の代替繊維が提供されます。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）と呼ばれます。[ 23 ]

温室効果ガスの排出

紙と段ボールの生産に関する研究では、リサイクル紙の排出量は1kgあたり0.2～1.5kgのCO2相当量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CO2排出量の約70％に相当します。[ 27 ]

リサイクル統計

紙のリサイクル率
地域2023年[ 28 ]
ヨーロッパ79.3%
アジア57.1%
北米68.2%
ラテンアメリカ48.2%
アフリカ39.5%
トータルワールド61.6%

地域別

欧州連合

1975 年、ポルトガルのリスボンでの段ボール回収の様子。

2000年に設立された業界主導の欧州古紙協議会（ERPC）は、2000年の欧州紙リサイクル宣言で設定さ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ことを目的としている。それ以来、宣言の公約は5年ごとに更新されている。2011年、ERPCは、2015年までに当時のE-27に加えてスイスとノルウェーで70％の自主的なリサイクル率目標を達成し、維持することを約束した。また、廃棄物防止、エコデザイン、研究開発などの分野での質的目標も達成・維持することを約束した。2014年のモニタリング報告書によると、ヨーロッパの紙リサイクル率は2014年では71.7％だった。[ 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た。[ 30 ]それにもかかわらず、ヨーロッパのリサイクル率は、紙の消費量の減少により、2023年には79.3%に上昇しました。2022年には、19か国のリサイクル率が70%を超えましたが、4か国ではリサイクル率が60%を下回りました。[ 28 ]

アメリカ合衆国

ジョージア州アトランタの紙リサイクル

アメリカ合衆国では、リサイクルは古くから行われてきました。アメリカ独立戦争の約1世紀前の1690年、リッテンハウス家によって、リサイクルされた麻布を使用する最初の製紙工場が設立されました。[ 31 ] 300年後の1993年には、初めてリサイクルされた紙が埋め立てられる量を上回り、新たな節目を迎えました。[ 32 ]

1998年までに、全国で約9,000の路上リサイクルプログラムと12,000のリサイクル品回収センターが存在しました。1999年までに、収集された資源物を処理するために480の資源回収施設が設立されました。[ 33 ]

2008年、大不況の影響で、米国では古新聞の価格が10月に1ショートトンあたり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年に米国で発生した都市固形廃棄物（MSW）のうち、紙と板紙は6,739万トンを占めました。[ 35 ]これは、 2000年の8,774万トン以上から減少したものです。[ 36 ] 2018年の時点で、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素材ですが（2018年には紙廃棄物の68.2％が回収され、1990年の33.5％から増加しました）[ 35 ] [ 37 ] 21世紀初頭よりも全体的に紙の使用量は少なくなっています。[ 38 ] 2018年の時点で、重量で米国で収集されたすべてのリサイクル可能なものの3分の1を紙が占めています。[ 36 ]インターネットと電子メールの普及により、廃棄紙の構成が変化し、新聞を読んだり個人的な手紙を書いたりすることが減少するにつれて、収集される資料の大部分がジャンクメールになりました。[ 38 ]

インド

バラナシの紙袋製造販売業者、2005年

中国が2018年1月に廃棄物輸入を制限して以来、大量の紙がインドに輸出されている。しかし、インド国内のリサイクルは紙の総需要の30%に過ぎない。[ 39 ]インドは識字率の上昇に伴いこの割合を高めたいと考えているが、環境要因と再生可能な森林へのアクセスの制限が、この目標達成にさらなる圧力をかけている。行政上の選択肢に関する議論が現在行われている。[ 40 ]森林が不足している状況では、再生紙は経済的に有利である。[ 41 ]

メキシコ

メキシコでは、木材パルプではなく再生紙が製紙工場の主な原料であり、2020年には原材料の約90％を占めました。[ 42 ]

南アフリカ

南アフリカでは2018年に128万5千トンのリサイクル可能な紙製品が回収され、同国の紙回収率は71.7%となりました。回収された紙の90%以上が、新たな紙包装材やティッシュペーパーの原料として地元で利用されています。[ 43 ]

制限と影響

紙には繊維とともに、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いる可能性があり、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 ]例として、ビスフェノール A (感熱紙によく含まれる化学物質) は、紙のリサイクルから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、鉱油、ポリ塩化ビフェニル (PCB) 、有毒金属などの化学物質のグループが、すべて紙材料で特定されています。[ 46 ]紙のリサイクルにおける化学物質の負荷を軽減できる対策はいくつかありますが (例: 除染の改善、リサイクル用の紙の収集の最適化)、特定の化学物質の使用を完全に停止 (段階的廃止) した場合でも、その化学物質が何十年にもわたって紙のサイクルの中で循環し続ける可能性があります。[ 47 ]

参照

参考文献

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