ポリマーの年間生産量4億トン、毎年3〜4％ずつ増加

毎年、世界では4億トンのポリマーが生産されています。この量は数十年にわたって毎年3〜4％ずつ増加しており、現代社会に不可欠で重要な役割を果たしています。それは、ポリマーの90％が化石炭素から生産され、最終的にはCO2を排出していることです。これでは未来はありません。

有機化学やプラスチックの分野では、炭素が材料構造の主要な原子であることから、脱炭素化ができません。このような状況では、化石原料に代わる再生可能な原料が必要となりますが、これらは集中的な研究のおかげですでに長い間利用可能となっています。再生可能な炭素とは、バイオマスやリサイクルから得られる炭素であり、またCO2から得られる炭素でもあり、現在すでに化学品やポリマーが製造されています。しかし、バイオマスの利用やプラスチックのリサイクルだけでは十分ではないため、CO2の利用は、将来的にバージンポリマーの需要を満たすための解決策となりえます。

CO2ベースのポリマーの生産能力

CO2ベースのポリマーの潜在的な生産能力と実際の生産能力は、一般的に想定されるよりもはるかに大きいものです。主にポリカーボネートとポリウレタン用ポリオールの生産能力は、現在すでに850kt/aを超えており、CO2ベースの平均加重炭素含有率は現在わずか5.4%です。主にアジア、ヨーロッパ、北米に位置する9社が検討され、表1に示されています。

しかし、新しいCO2変換プラントを広く展開するためには、まだ多くの技術的課題を克服する必要があります。しかし、ポリマーの化学原料としてのCO2の使用は、ここ数年で集中的に多様化しています。現在では、いくつかの成功した技術が市場に出回っているか、商業化の段階に近づいています。

触媒がCO2変換の鍵を握る

CO2を利用するための画期的なイノベーションは、すべて特別に設計された触媒を用いて実現されています。CO2は熱力学的に非常に安定した分子であるため、活性化するためには大量のエネルギーを必要とします。したがって、エネルギーの障壁を減らすためには、触媒を使用する必要があります。合成触媒でもバイオ触媒でも。CO2からポリマーへの変換に関する研究のほとんどは、適切な触媒の設計に焦点を当てています。

持続可能なプロセスのための再生可能エネルギーの利用

CO2を利用した製品は、CO2を変換するためのエネルギーが再生可能な資源から得られたものであれば、同等の化石製品よりも温室効果ガスの排出量が大幅に少なくなります。化学業界の炭素需要は、年間成長率（CAGR）3〜4％で成長を続けると考えられます。計算によると、サハラ砂漠のわずか1〜2％の面積で、太陽光発電とCO2利用によって、2050年の化学産業の全炭素需要を満たすことができるのです。

CO2を化学的に変換してポリカーボネートを作ることは何十年も前から知られている

CO2ベースのポリカーボネートは、すでにさまざまなサプライヤーから市販されています。最も大量に出回っているのは芳香族ポリカーボネートですが、世界中の数社がポリプロピレンカーボネート（PPC）やポリエチレンカーボネート（PEC）などの脂肪族ポリカーボネートも提供しており、さまざまな用途に使われています。

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https://www.gii.co.jp/report/nova985159-carbon-dioxide-co2-chemical-feedstock-polymers.html

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