熱分解に最適なプラスチックの種類とは？効率と安全性の最大化

熱分解に最適なプラスチックの種類を選択する際には、プロセスの効率と副産物の安全性の両方を考慮することが極めて重要です。有毒ガスが発生する可能性があるため、すべてのプラスチックが熱分解に適しているわけではありません。HDPE、LDPE、PP、PSなどのポリオレフィンは、一般的に熱分解に最も適しており、PSは最も高い液体油を生産する。一方、PVCやPETは有害なガスが発生するため推奨されない。さらに、ポストコンシューマープラスチックや都市固形廃棄物分別プラスチックも熱分解に有効な選択肢である。

キーポイントの説明

プラスチックの熱分解適性:
- ポリオレフィン:HDPE（高密度ポリエチレン）、LDPE（低密度ポリエチレン）、PP（ポリプロピレン）、PS（ポリスチレン）などのプラスチックは熱分解に非常に適している。これらの材料は、液体油の収率が高く、副生成物が比較的安全であることで知られている。
- PVCおよびPET:ポリ塩化ビニル（PVC）とポリエチレンテレフタレート（PET）は熱分解に適さない。熱分解にかけると有毒ガスが発生し、このプロセスには危険である。
液体油の収率:
- ポリスチレン（PS）:適切なプラスチックの中で、PSは最も高い液体油収率を生成し、異なる触媒（それぞれTA-NZとAA-NZ）を使用した場合、70%と60%であった。このことから、PSは熱分解において特に魅力的な選択肢となる。
- ポリプロピレン（PP）とポリエチレン（PE）:PPとPEもかなりの量の液体油を生産するが、その収率はPSに比べて一般的に低い。
熱分解に適したプラスチック廃棄物の種類:
- ポストコンシューマー・プラスチック:消費者によって使用され、廃棄されたプラスチックである。プラスチック廃棄物の主な原因であり、熱分解に適している。
- 固形廃棄物分別プラスチック:都市固形廃棄物から分離されたプラスチックも熱分解に適している。
- メカニカル・リサイクルの拒否:汚染やその他の問題のために機械的リサイクルに適さないプラスチックは、熱分解によって処理することができる。
- 多層包装:異なるプラスチックの多層からなる包装材は、従来の方法ではリサイクルが難しいが、熱分解には適している。
- PET/PVC混合汚染プラスチック:PETとPVCは一般的に熱分解には適さないが、これらの材料を含む混合プラスチックは、有毒ガスが発生する可能性があるため注意は必要だが、処理することができる。
安全への配慮:
- 有毒ガス排出:PVCやPETの熱分解は、塩化水素やベンゼンのような有毒ガスを発生させる可能性があり、人体にも環境にも有害である。従って、熱分解工程ではこれらの材料の使用を避けるべきである。
- 触媒の使用:TA-NZやAA-NZのような触媒を使用することで、特にPSの熱分解プロセスの効率を向上させ、液体油の収率を高めることができる。
環境および経済的メリット:
- 廃棄物削減:熱分解は、埋立地や環境に埋もれてしまうプラスチック廃棄物の量を減らす方法を提供する。
- 資源回収:熱分解によって生成された液体オイルは、燃料として使用したり、さらに他の価値ある製品に精製することができ、このプロセスの経済的インセンティブとなる。

まとめると、熱分解に最適なプラスチックの種類は、HDPE、LDPE、PP、PSなどのポリオレフィンで、PSが最も液体油の収率が高い。PVCとPETは有毒ガスが発生するため避けるべきである。ポストコンシューマー・プラスチック、都市固形廃棄物分別プラスチック、その他の種類のプラスチック廃棄物も熱分解に適しており、環境面と経済面の両方でメリットがある。

総括表：

プラスチックタイプ	熱分解への適性	液体油収率	キーノート
HDPE、LDPE、PP	非常に適している	中程度	安全な副産物、高効率
PS（ポリスチレン）	非常に適している	最高（TA-NZで70）	最高の液体油収率
PVC、PET	不向き	該当なし	有毒ガスの放出
ポストコンシューマー・プラスチック	適切な	変動あり	主な廃棄物発生源
固形廃棄物プラスチック	適切な	変動あり	分別廃棄物
多層包装	適切な	変動あり	伝統的リサイクルへの挑戦