枯渇性の高いレアメタルのマテリアルフロー分析と持続的な使用・回収・再生方法の提案

• Project/Area Number: 10141213
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: Yokohama National University
• Principal Investigator: 亀屋 隆志 横浜国立大学, 工学部, 講師 (70262467)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小林 剛 横浜国立大学, 工学部, 助手 (60293172) ; 浦野 紘平 横浜国立大学, 工学部, 教授 (60018009)
• Project Period (FY): 1998
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1998)
• Budget Amount: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000); Fiscal Year 1998: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
• Keywords: レアメタル / 資源消費 / 有害性 / 環境負荷指標 / 可採埋蔵量 / 毒性データ / 製品評価

Research Abstract

レアメタルのマテリアルフローを環境負荷量としてDB化することで、優先して回収・再利用に取組むべき元素を決定し、持続的な使用・回収・再生方法を提案することを目的とした。今年度は、製品中レアメタルの資源消費と有害性の負荷の評価指標について電気・電子機器を例に検討した。
レアメタルのマテリアルフロー分析より、国内全体で世界可採埋蔵量に対する使用率が1/100以上と高い元素はIn、Ta、Tl、Biであった。また、国内電気・電子機器関連ではIn、Ta、Sb、Sr、Pd、Biなどが1/1000以上の使用率であったが、これらのリサイクル率は極めて低い。また、年間約800万台廃棄されるテレビでは、ブラウン管ガラスにPb、Sr、Ba、Zrが大量使用され、特に、Srは国内使用量の約8割を占めた。
次に、どの元素が/どの製品の/どの部位に/どれだけ使用され/どれだけ環境負荷を与えているかについて、まず、製品製造に必要な資源量を可採埋蔵量で基準化した「資源消費指数」および製品が廃棄されたときに溶出し得る金属量を水質許容曝露濃度で基準化した「有害性指数」の算出方法を明示した。実際に、国内で製造されるテレビについて資源消費指数を求めたところ、Srでは可採埋蔵量の約2/1000を使用し、世界全体ではテレビ製造だけで約50年で資源枯渇してしまうという計算結果が得られた。この他、テレビではPb、Zr、Baの資源消費指数が大きかった。乾電池についてはNi-Cd電池中のCdの資源消費負荷が極めて大きかった。
有害性指数について、テレビ主基板中のCdやSeのように含有量が微量でも水質許容曝露濃度が小さいため有害性指数が高くなる場合があった。また、Cu、Cd、Zn、Crについては水生生物に対する有害性指数がヒトに対してよりも大きかった。また、乾電池は有害性指数が極めて高かった。