東京都環境科学研究所

熱分解GC/MSによるプラスチックの分析に関する研究（2023-2025年度）

令和6年度外部研究評価委員会　継続研究の中間・事前評価

研究テーマ
熱分解GC/MSによるプラスチックの分析に関する研究【継続】
研究期間 令和5～7年度
研究目的 都が策定したプラスチック削減プログラムにおいて、廃プラスチック焼却量40%削減が2030年目標として掲げられている。リサイクルが困難とされる複合化（ブレンド、積層化など）された廃プラスチックに着目して、その成分分析や添加剤の使用について実態を調査し、廃プラスチックをリサイクル材料として利用する場合の課題などを整理し、都施策に寄与する情報提供を行う。
研究内容
  • （１）加熱炉内に既知の単組成のプラスチックを導入し、不活性なガスを通すことによって発生した炭化水素類をGC-MSで測定する。次に既存のプラスチック数種類を使って、一定の比率にブレンドし、加熱炉に導入して発生した炭化水素類をGC-MSで測定して比較する。組成の明らかな複合化した廃プラスチックについて熱分解し、発生した炭化水素類をGC-MSで測定して、プラスチックの種類を特定する。
  • （２）測定データの蓄積・データベース作成により、赤外データと合わせて複合化プラスチックの組成の推定を行う。
中間評価 Ａ：優れている　　　　　　4
Ｂ：普通　　　　　　　　　1
Ｃ：やや劣っている
Ｄ：劣っている
評価コメント及び対応
  • 近赤外で分析できない黒色のプラスチックをGC/MSで熱分解物を測定し組成分析をすることは、近赤外分析と相補的な方法として重要と思います。
  • 熱分解GC/MSが近赤外分析では測定不能な黒色プラスチックの組成を計測することが可能であることを示されたことは非常に有用な成果と思われます。
  • 実際の現場での適用可能性についてもう少し説明していただければ良かったと思われます。
  • R5年度の結果は、一般性の高いものと思いますので、情報を公開すると他の自治体にとっても有用な情報になると思います。
  • 【問】同じプラスチック製品であっても用途によって組成が変わることを改めて理解しましたが、リサイクルを含めた処理・処分の観点から、訴えるべきメッセージは何でしょうか？
  • 【答え】都民に対し、プラスチックには様々な樹脂が使われていることを示し、樹脂種類によりリサイクル方法が違うことから、分別の重要性について発信していきたいと思います。
  • ポリマーの定量が可能となった点、特にNJKでできないプラスティックの分析ができた点は価値があると思います。
  • 熱分解GC/MSを用いて近赤外分析では樹脂の種類を特定できない黒色のプラスチックについて、樹脂の種類を特定できたことは、複合化されたプラスチックのリサイクル促進において高く評価される。
  • 【問】熱分解GC/MSはプラスチックの種類を現場で特定するには不向きであり、GC/MSで測定したプラスチックの外見的な特徴から中間処理施設での分別に活かす必要があるとのことであるが、ケミカルリサイクル向きの弁当箱、ハンガー以外の製品について樹脂の種類別に分別することを想定されているのでしょうか。
  • 【答え】弁当箱、ハンガー以外の様々なプラスチック製品も分析し、その実態を把握した上で、ケミカルリサイクルに向けて分別をどの程度進めるべきか検討していきます。
事前評価 Ａ：優れている　　　　　　2
Ｂ：普通　　　　　　　　　3
Ｃ：やや劣っている
Ｄ：劣っている
評価コメント及び対応
  • 近赤外で分析できない黒色のプラスチックをGC/MSで熱分解物を測定し組成分析をすることは、近赤外分析と相補的な方法として重要と思います。
  • 熱分解法でのプラスチックの組成分析がどのように使われて、廃プラスチック焼却量40%削減につながるのかもう少し説明していただければと思います。
  • 熱分解GC/MSの結果と近赤外分析結果の比較は重要だと思われます。
  • 添加剤の特定はプラスチックのリサイクルに対してどのような意義があるのでしょうか。[研究1-3]との連携を検討されてはいかがかと思われます。
  • これまで取り組んでこられた研究の延長線上にある課題に取り組まれようとしています。
  • 【問】現状では、配合されている添加剤等については評価されていないのでしょうか？
    AIなどを活用して、より簡便な方法で組成を検討する方法への適用などが可能と思います。基礎的な分析に止まらずより応用性の高い研究を意識して取り組んでいただけると成果の有効活用がより期待できると思います。
  • 【答え】添加剤については、リサイクル後の製品の品質に影響を及ぼすとの指摘があることから、分析・評価する予定です。今後、より簡便に組成分析できる方法について検討していきたいと思います。
  • リサイクル施設に対してどのような情報が提供されるのでしょうか？
  • 近赤外と熱分解GC/MSの特性を活かした評価のすみわけができると良いと思います。
  • 【問】2つの方法で、手間やコストでは差があるのでしょうか？
  • 【答え】近赤外線に比べて、熱分解GC/MSは、分析時間や解析作業などの面で手間がかかり、分析機器や人件費などのコストも高くなりますが、精緻な分析ができるというメリットがあります。
  • プラスチック問題は市民の注目も高いので、研究の進展をきたしてます。早めの情報発信も大事な気がします。
  • プラスチックの添加剤に関する情報収集・整理に期待する。
  • 複合化された廃プラスチックのリサイクルに関する調査研究において、プラ焼却量の2030年度40%削減目標に向けリデュースとリユースの促進も不可欠とされているので、本研究においてもリデュース・リユースの視点を組み込むことが望ましいのではないでしょうか。