三菱電機は、プラスチックをケミカルリサイクルするときに使われるマイクロ波加熱を、効率的に制御する技術を開発したと11月21日に発表。約3分の1まで加熱時間を短縮し、効率よく再生原料を取り出せるようになったという。パシフィコ横浜で開催される「マイクロウェーブ展2024」(MWE2024、会期：11月27日～29日)で詳細を出展する。

  • ケミカルリサイクルの従来方式との比較

プラスチックのケミカルリサイクルするときの手法のひとつであるマイクロ波加熱では、直接プラスチックにマイクロ波を当てるため、外部加熱方式(後述)に比べて加熱効率が良くなるものの、加熱炉内で生じる反射波が干渉することにより、照射されるマイクロ波が均一ではなく、加熱ムラが発生するという課題があった。

三菱電機が今回開発した制御技術は、金属で囲まれた狭い空間でマイクロ波の強さと広がりを調整することで、特定領域へのマイクロ波の集中照射と、その領域内での均一加熱を可能にするというもの。これにより、加熱ムラがなくなり、外部加熱方式や従来のマイクロ波加熱に比べて約3分の1の加熱時間で、効率的に再生原料を取り出せるようになるという。

また、電磁波吸収板に世界初の独自構造を採用し、電磁波吸収板の経年劣化を抑制。反射波の影響を低減する回路の開発によってプラスチックリサイクルの低消費電力化も図り、カーボンニュートラルの実現に寄与するとしている。

同社では「プラスチックリサイクルの効率化は、新たな原料の採掘などを不要とするため、非再生可能エネルギーを使用する採掘設備でのCO2排出量の削減に加え、資源を有効活用し廃棄物を削減するサーキュラーエコノミーの実現が期待できる」と説明している。

プラスチックのリサイクル方法の現状

プラスチックのリサイクル方法には、「マテリアルリサイクル」、「ケミカルリサイクル」、「サーマルリサイクル」がある。国内ではプラスチックを燃料として燃やし、その熱を利用するサーマルリサイクルが主流だが、サーキュラーエコノミーの観点から、プラスチックを製品の原料として再利用するマテリアルリサイクルとケミカルリサイクルの重要性が高まっている。

しかし、選別工程が多く処理可能なプラスチックの種類が限られるマテリアルリサイクルは、プラスチック以外の素材が混在している場合はリサイクルが難しく、強度や色調などの品質低下もあって、リサイクル後の用途が限られるという。

ケミカルリサイクルは化学的に分解するため、異素材が混在するプラスチックのリサイクルが可能で品質も維持可能。ただし、他のプラスチックリサイクル方法と同様に、加工には大量の電力を要する。

また従来の技術では外部加熱方式もあり、これは電気炉などの外部の反応器(化学物質の製造過程において、化学反応を行うための装置)から、熱伝導によって加熱する方式だが、炉全体を温める必要があり加熱効率が悪い、という課題があったとのこと。