ガラスとプラスチック: どちらが環境に良いでしょうか?

西暦 325 年から 350 年の間に作られたシュパイヤー ワインボトルは、世界最古のワインボトルであると考えられています。 1867年に再発見されたワインは現在、ドイツのシュパイヤー市のワイン博物館に所蔵されているが、内容物を分析したところ、エタノールベースの液体が入っていることが判明した。 しかし、ガラス瓶は未開封のままで、ヴィンテージは不明です。 将来ワインテイスターを目指す人は注意が必要です。保存された歴史ある飲み物は、控えめに言っても刺激的な場合があります。

歴史を通じてガラスが保存容器として広く使用されてきたことから、その素材の弾力性と機能性が際立っています。 ガラスは、食品の保存からインターネットに電力を供給する信号の伝達に至るまで、あらゆる用途に役立つ素材です。 人類の発展にとってガラスは非常に重要であるため、国連は文化的および科学的発展への貢献を祝うために2022年を国際ガラス年と名付けました。

ガラスは、品質、純度、耐久性に影響を与えることなく、無限にリサイクルできる素材と言われることがあります。 リサイクルされたガラスはガラスカレットに粉砕でき、それを溶かしてより多くのガラスを生産するために使用できます。 梱包に使用されているガラスは、他の梱包材に比べてリサイクル率が高いです。 ヨーロッパでは、ガラスの平均リサイクル率は 76% であるのに対し、プラスチック包装は 41%、木製包装は 31% です。

ガラスは自然環境に放置された場合、プラスチックよりも汚染を引き起こす可能性が低くなります。 土壌や水に浸出する可能性のあるマイクロプラスチックに分解されるプラスチックとは異なり、ガラスは無毒です。 「ガラスは主に天然物質であるシリカでできています」と、ガラスを海岸修復や災害救援に使用できる砂にリサイクルするニューオーリンズを拠点とする会社、グラス・ハーフ・フルの共同創設者フランツィスカ・トラウトマンは言う。 二酸化ケイ素としても知られるシリカは、地球の地殻の 59% を占めています。 天然化合物であるため、溶出や環境劣化の心配がありません。

ガラスの製造には大量の砂が必要ですが、これは急速に減少している天然資源です (クレジット: Edwin Remsburg / Getty Images)

このため、ガラスはプラスチックに代わるより持続可能な代替品としてよく宣伝されています。

ただし、ガラス瓶は、プラスチックや飲料用紙パックやアルミ缶などの他の瓶入り容器素材よりも環境負荷が高くなります。 珪砂の採掘は、土地の劣化から生物多様性の喪失に至るまで、重大な環境被害を引き起こす可能性があります。 インドのガラス産業への珪砂の最大供給国であるインドのシャンカルガルでも、労働者の基本的権利の侵害が見つかった。 一部の研究では、シリカ粉塵への長期曝露が公衆衛生上のリスクを引き起こす可能性があることも示しています。これは、シリカ粉塵を長期間吸入することによって引き起こされる、不可逆的な長期にわたる肺疾患である急性珪肺症を引き起こす可能性があるためです。 珪肺症は、最初は持続的な咳や息切れとして現れ、呼吸不全を引き起こす可能性があります。

ガラス生産のための砂の採取も、現在の世界的な砂不足の一因となっている可能性があります。 砂は水に次いで世界で 2 番目に多く使用されている資源です。人々は毎年約 500 億トンの「骨材」（業界用語で砂と砂利を指します）を使用しています。

その用途は土地再生からマイクロチップまで多岐にわたります。 国連によると、現在、砂は補充できる速度を超えて使用されています。

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英国サウサンプトン大学の博士研究員アリス・ブロック氏によると、ガラスを溶かして形成するにはプラスチックやアルミニウムよりも高い温度が必要だという。 バージンガラスを製造するための原材料も溶解プロセス中に温室効果ガスを放出し、環境負荷が増大します。 国際エネルギー機関によると、容器および板ガラス産業は年間 60 メガトンを超える CO2 を排出します。 意外に思われるかもしれないが、ブロック氏の研究では、ペットボトルはガラス瓶よりも環境へのダメージが少ないことが判明した。 プラスチックを無限にリサイクルすることはできませんが、プラスチックはガラスに比べて融点が低いため、製造プロセスでのエネルギー消費は少なくなります。

ガラスの原材料は、1500℃ (2732F) の炉で一緒に溶解されます。 その後、溶融ガラスが炉から取り出され、成形され、成形されます。 ガラス生産施設では、原料混合物にリサイクルされたガラスカレットの一部が加えられることがよくあります。 一般に、容器ガラス溶融混合物へのガラスカレットの量が 10% 増加すると、エネルギー消費量が 2 ～ 3% 削減されます。 これは、ガラスの製造に使用される未使用の材料と比較して、ガラスカレットを溶解するために必要な融点が低いためです。 これにより、製造中に発生する CO2 排出量がわずかに削減されます。

ガラスリサイクルの主な問題は、ガラス生産の中で最もエネルギーを消費する部分である再溶解プロセスを根絶できないことです。 生産時のエネルギー消費量の 75% を占めます。 ガラス容器は平均 12 ～ 20 回再利用できますが、ガラスは使い捨てとして扱われることがよくあります。 埋め立て地に廃棄された使い捨てガラスは、分解するのに最大 100 万年かかる場合があります。 ガラスのリサイクル率は世界中で大きく異なります。 EUと英国の平均リサイクル率は74%と76%ですが、米国の2018年の数値は31.3%でした。

ガラスは品質と耐久性を損なうことなく無限にリサイクルできます (クレジット: Remko de Waal / Getty Images)

米国の数値が低い理由の 1 つは、リサイクルされた材料が通常「単一の流れ」で収集されること、つまりすべての材料が一緒に混合されていることです。 単一ストリームリサイクルでは、再溶解する前にガラスを他のリサイクル可能なものから分離し、色ごとに分類する必要があるため、分別プロセスが複雑になることがよくあります。 多くの場合、リサイクル施設で混合色ガラスを分離するには時間がかかりすぎるため、費用がかかります。 混合ガラスの破片は、新しいボトルに変換されるのではなく、断熱材として使用できるガラス繊維製品に変換されます。 ガラスカレットは、最初から他のリサイクル可能物から分離された場合に最高の品質になります。これはマルチストリームリサイクルとして知られています。

ガラスの色は、ストリームがどの程度純粋である必要があるかに影響します。 グリーンガラスは95%のリサイクルガラスを使用できます。 「フリントガラス」としても知られる白色または無色のガラスは高品質の仕様を持ち、汚染が品質に影響を与えるため、リサイクルガラスの使用は最大 60% までしか許可されません。

リサイクルされたガラスは、新しい製品に溶かされる前に、まずカレットに粉砕される必要があります。これが、リサイクルされたガラスが未使用のガラスに比べてエネルギー消費量がわずかに少ない理由の一部です。

ガラスが依然として多くの産業で重要な役割を果たしていることに疑いの余地はありません。 耐久性があり、毒性がないため、保存が必要な食品や材料に最適です。 しかし、単に無限にリサイクル可能であるという理由だけでガラスが持続可能であるという仮定は誤解されています。 ライフサイクル全体を考慮すると、ガラスの生産はプラスチックと同じくらい環境に有害である可能性があります。

次回ガラス瓶を廃棄する場合は、まず再利用することを検討してください。 ガラスは弾力性があり長持ちする素材なので、一度使っただけでは捨てられません。

*この記事は、リサイクル ガラスが再び製品に溶解される前にカレットに溶解されると述べた誤りを修正するために、2023 年 5 月 16 日に更新されました。 溶かすのではなくカレットに砕きます。

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