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小型家電リサイクルを事例としたプラスチック二次原料化のための定量解析

研究課題

研究課題/領域番号 20K12271
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分64050:循環型社会システム関連
研究機関東北大学

研究代表者

齋藤 優子  東北大学, 環境科学研究科, 准教授 (30712575)

研究分担者 白鳥 寿一  東北大学, 環境科学研究科, 客員教授 (20396469)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード小型家電リサイクル / E-waste / WEEE / プラスチック / 二次原料化
研究開始時の研究の概要

小型家電リサイクルは「都市鉱山」として大きな期待が持たれたが,人口減少やプラスチックリサイクルを取り巻く状況の激変に直面し,今後処理インフラと社会実態との乖離が懸念される.
本研究では,セクター(一般廃棄物・産業廃棄物・自動車・家電等)の枠を越え廃プラを二次原料化する包括的な静脈システム・プラットフォームを定量評価分析により開発し,各種インベントリから基本戦略を策定するための根拠となる指標を科学的に解明する.小型家電リサイクルのボトルネックとなっている廃プラリサイクルに関し定量解析することでプラットフォームを築き新規学術研究フィールドを拓く挑戦的研究である.

研究成果の概要

本研究では,小型家電を主とした定量的なデータ分析を行った.現場で分析可能なハンドヘルド型のプラスチックアナライザーやXRFを用いて,従来明らかとされてこなかった小型家電のプラ構成比や添加剤に関するデータ基盤を構築するための知見を得た.
一方で,国内外で主に充電式二次電池であるリチウムイオン電池による火災が問題となっており,小型家電リサイクルと抱き合わせで電池リサイクルの課題も考えていく必要性が浮き彫りになった.そこで各種データの収集や電池関連境界との情報交換を行い,課題を整理したうえで,国内のリチウムイオン電池とそれに付随する資源賦存量推計を行った.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では使用済み小型家電由来のプラスチックに着目し,二次資源化するための課題の抽出を行った.
従来科学的知見が希薄で合った小型家電由来プラスチックに関する定量分析を行うことで,その資源性を定量的に議論することを可能となるよう導くことができた.また課題の抽出を通して,プラスチックの母材の分析を通じて添加剤,リチウムイオン電池,太陽電池モジュールの研究へと展開していくことができた.
当初の研究課題設定よりも広範囲な研究を行うことができたと同時に,社会課題を解決するための知見を得ることができたと考える.

報告書

(4件)
  • 2023 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 6件、 招待講演 5件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Alkaline hydrolysis of photovoltaic backsheet containing PET and PVDF for the recycling of PVDF2023

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Morita, Yuko Saito, Shogo Kumagai, Tomohito Kameda, Toshikazu Shiratori, Toshiaki Yoshioka
    • 雑誌名

      Journal of Material Cycles and Waste Management

      巻: 25 号: 2 ページ: 674-683

    • DOI

      10.1007/s10163-023-01609-8

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] プラスチックリサイクルの現状と将来展望2022

    • 著者名/発表者名
      齋藤優子,熊谷将吾,吉岡敏明
    • 雑誌名

      油空圧技術

      巻: 61(6) ページ: 32-38

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 電池関連制度の海外動向に関する考察 -EUのリチウムイオン電池関連制度を中心として-2022

    • 著者名/発表者名
      齋藤優子,白鳥寿一
    • 雑誌名

      廃棄物資源循環学会誌

      巻: 33 (3) ページ: 204-213

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Estimation of recoverable resources used in lithium-ion batteries from portable electronic devices in Japan2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Morita, Yuko Saito, Toshiaki Yoshioka, Toshikazu Shirator
    • 雑誌名

      Resources, Conservation & Recycling

      巻: 175 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1016/j.resconrec.2021.105884

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 資源の循環に関する国際的動向-EUの二次資源関連制度を中心に-2021

    • 著者名/発表者名
      白鳥寿一,齋藤優子
    • 雑誌名

      金属

      巻: 91(10) ページ: 806-812

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Analysis of WEEE Plastics for Secondary Raw Materials2023

    • 著者名/発表者名
      Yuko Saito, Yoshinori Morita, Shogo Kumagai, Tomohito Kameda, Toshikazu Shiratori, Toshiaki Yoshioka
    • 学会等名
      The 9th 3R International Scientific Conference on Material Cycles and Waste Management
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 製品プラスチックリサイクルに関する課題検討-仙台市実証事業を事例とした考察-2022

    • 著者名/発表者名
      齋藤優子,熊谷将吾,亀田知人,横田一馬,菅澤拓哉,川村和輝,白鳥寿一,吉岡敏明
    • 学会等名
      廃棄物資源循環学会第33回研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] A Study of the New Plastic Recycling Law in Japan - A Case Study of Sendai City2022

    • 著者名/発表者名
      Y. Saito, S. Kumagai, T. Kameda, K. Yokota, T. Sugasawa, K. Kawamura, T. Shiratori, T. Yoshioka
    • 学会等名
      11th International Symposium on Feedstock Recycling of Polymeric Materials 2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dehydrofluorination of poly (vinylidene fluoride) by alkaline solutions for fluorine recycling2022

    • 著者名/発表者名
      Y. Morita, Y. Saito, S. Kumagai, T. Kameda, T. Shiratori, T. Yoshioka
    • 学会等名
      11th International Symposium on Feedstock Recycling of Polymeric Materials 2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] リチウムイオン電池に関する国内外の制度状況について2022

    • 著者名/発表者名
      齋藤優子
    • 学会等名
      廃棄物資源循環学会令和4年度第1回セミナー「リチウムイオン電池の資源性と将来展望」
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] プラスチック資源循環と持続可能な社会の実現に向けて2022

    • 著者名/発表者名
      齋藤優子
    • 学会等名
      環境あきた県民フォーラムセミナー
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] サーキュラーエコノミーへの移行に向けた課題とは?2022

    • 著者名/発表者名
      白鳥寿一
    • 学会等名
      日本経済研究所21世紀金融行動原則 セミナー2022年度第8回東京講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 使用済み太陽光発電システムのリユース・リサイクル2022

    • 著者名/発表者名
      白鳥寿一
    • 学会等名
      宮城県環境事業公社セミナー
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] サーキュラーエコノミー - 循環型社会への道筋と課題2022

    • 著者名/発表者名
      齋藤優子
    • 学会等名
      みやぎグリーン購入セミナー, サーキュラーエコノミー 循環型社会に向けて
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Alkaline hydrolysis of photovoltaic backsheets for fluorine recovery2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Morita, Yuko Saito, Shogo Kumagai, Tomohito Kameda, Toshikazu Shiratori, Toshiaki Yoshioka
    • 学会等名
      The 8th 3R International Scientific Conference
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Brominated flame retardant removal technology for plastic recycling2021

    • 著者名/発表者名
      Yuko Saito, Nozomi Nakamura, Jiaqi Lu, Siqingaowa Borjigin, Shogo Kumagai, Tomohito Kameda, Toshikazu Shiratori, Toshiaki Yoshioka
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 資源の循環に関する国際的動向‐EUの二次資源関連制度を中心に-2021

    • 著者名/発表者名
      白鳥寿一,齋藤優子
    • 学会等名
      2021年度多元物質科学研究所 金属資源プロセス研究センターシンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Screening survey of plastics used in WEEE for conversion to secondary raw materials2021

    • 著者名/発表者名
      Yuko Saito, Toshikazu Shiratori, Yoshinori Morita, Shogo Kumagai, Tomohito Kameda, Toshiaki Yoshioka
    • 学会等名
      The 7th 3R International Scientific Conference on Material Cycles and Waste Management
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] 廃プラスチックの現在と未来2023

    • 著者名/発表者名
      日本エネルギー学会
    • 総ページ数
      334
    • 出版者
      コロナ社
    • ISBN
      9784339066647
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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