サーキュラーテクノロジー実装研究センターの新設　サーキュラテクノロジーとは何か？アルミニウムのアップリサイクルとは何か？

この記事で分かること

サーキュラーテクノロジー実装研究センター

　産業技術総合研究所（産総研）は、2025年4月に「実装研究センター」を新設し、社会課題の解決に向けた技術の社会実装を加速する取り組みを開始しました。

　https://www.aist.go.jp/aist_j/news/au20250401_2.html

　産総研の第6期中長期目標では、「エネルギー・環境・資源制約への対応」「人口減少・高齢化社会への対応」「レジリエントな社会の実現」の3つの社会課題の解決が掲げられています。

　これらの課題に取り組むため、7つの実装研究センターが設立され、所内の研究成果を結集し、産総研の総合力を最大限に生かした研究開発を推進していくとしています。

　今回は7つの実装研究の一つである「サーキュラーテクノロジー」の概略とアルミニウムのアップリサイクルの解説となります。

7つの実装研究センターとは何か

　産総研は、研究成果の社会実装を通じて、社会課題の解決と産業競争力の強化を目指しています。

7つの実装研究センターとして以下のような主な取り組みがあり、各研究センターは、産学官連携を強化し、技術の実用化と普及を推進していく予定です。　

1. CCUS実装研究センター
   CO₂削減技術の社会実装を目指し、カーボンニュートラル実現に貢献します。
2. サーキュラーテクノロジー実装研究センター
   高度リサイクル技術の社会実装を通じて、サーキュラーエコノミーの実現を目指します。
3. ネイチャーポジティブ技術実装研究センター
   自然資本の計測・評価・回復技術を社会実装し、ネイチャーポジティブ社会の実現を目指します。
4. 次世代ものづくり実装研究センター
   次世代のものづくりシステムを構築し、生産性向上と高度人材の育成を目指します。
5. ウェルビーイング実装研究センター
   心身負荷のモニタリングおよび軽減技術を社会実装し、生産・就労現場の改善と生産性向上を目指します。
6. セルフケア実装研究センター
   セルフケアの基盤技術を社会実装し、健康寿命の延伸を目指します。
7. レジリエントインフラ実装研究センター
   先進的なインフラ維持管理技術を社会実装し、インフラの強靱化を目指します。

これらのセンターは、産総研の研究戦略や社会実装戦略が直接反映される体制のもと、社会課題の解決を目指して研究開発を進めています。

サーキュラーエコノミーとは何か

　サーキュラーエコノミー（循環経済）とは、従来の大量生産・大量消費型の経済システム（リニアエコノミー）とは異なり、資源を可能な限り長く使い続け、廃棄物の発生を最小限に抑えることを目指す経済システムです。

　具体的には、製品や資源の価値を維持・向上させながら、以下の3つの原則に基づいて経済活動を行います。

1. 廃棄物と汚染をなくす（Design out waste and pollution）:製品の設計段階から、廃棄物や汚染が発生しないように工夫します。
2. 製品と資源を使い続ける（Keep products and materials in use）: 製品の長寿命化、修理、再利用（リユース）、再生利用（リサイクル）などにより、資源を循環させ、長く使い続けます。
3. 自然を再生する（Regenerate natural systems）: 生物資源を持続可能な形で利用したり、自然資本を回復させるような取り組みを行います。

リサイクルとの違い

　サーキュラーエコノミーは、単に廃棄物をリサイクルするだけでなく、廃棄物の発生そのものを防ぐことを重視します。

　製品のライフサイクル全体を見直し、資源の投入から廃棄までの流れを持続可能なものに変革することを目指す、より包括的な概念と言えます。

サーキュラーエコノミーのメリット

• 資源の有効活用と安定確保: 限りある資源の消費を抑え、資源価格の変動リスクを低減します。
• 環境負荷の低減: 廃棄物の削減、汚染の防止、温室効果ガス排出量の削減に貢献します。
• 新たなビジネスチャンスの創出: 製品の修理・メンテナンス、リユース・リサイクル、シェアリングなどの新しいサービスやビジネスモデルが生まれます。
• 経済成長と環境保全の両立: 持続可能な経済成長と環境保全を両立させる可能性を秘めています。
• 企業のイメージ向上: 環境問題への積極的な取り組みを示すことで、企業のブランドイメージ向上につながります。

サーキュラーエコノミーの具体例

• 製品の長寿命化: 耐久性の高い製品設計、修理サービスの提供など。
• シェアリングサービスの拡大: カーシェアリング、洋服のレンタルサービスなど。
• リサイクル素材の活用: ペットボトルをリサイクルした衣料品、 строительный материалなど。
• アップサイクルの推進: 廃棄物を新たな価値を持つ製品に生まれ変わらせる（例：古着をリメイクしたバッグ）。
• 製品のサービス化: 製品を「モノ」として販売するのではなく、「機能」として提供する（例：照明のレンタル、コピー機の従量課金制）。
• 生分解性プラスチックの利用: 使用後に自然に分解されるプラスチックの利用。
• 食品ロスの削減と再利用: 食べ残しを堆肥化したり、飼料にしたりする。

サーキュラテクノロジー実装研究センターの役割は

　産総研のサーキュラーテクノロジー実装研究センターは、2025年4月に発足した、サーキュラーエコノミー（循環経済）の実現を目指すための研究開発と社会実装を推進する新しい研究センターです。

目的と課題

　このセンターは、日本および世界的に高まる、従来の線形経済から循環経済への移行の動きに対応し、以下の課題に取り組みます。

• 資源制約、環境負荷の低減: 廃棄物を資源として捉え、再利用・再資源化することで、天然資源の消費を抑え、環境への負荷を低減します。
• 新たな価値創造: 産総研が独自に開発してきた高度な選別技術、不純物除去技術、リサイクル技術、指標構築・評価技術などを融合し、高付加価値な再生材や製品を生み出すアップサイクル技術などを開発します。
• 社会実装の推進: 開発した技術を社会で広く活用してもらうため、実証研究や社会システムの実装に向けた取り組みを行います。

主な研究テーマ

• アルミニウムのアップサイクル技術
• プラスチックのマテリアルリサイクル技術
• プラスチックのケミカルリサイクル技術
• 指標構築・評価基盤システム

アルミニウムのアップサイクル技術とは

　アルミニウムのアップサイクル技術とは、使用済みまたは製造工程で発生したアルミニウムスクラップを、単に元の用途に戻すリサイクル（水平リサイクル）だけでなく、より高い付加価値を持つ製品や材料へと生まれ変わらせる技術のことです。

　従来のアルミニウムリサイクルでは、主に溶解・再精錬によってインゴット（金属の塊）に戻し、再び同じような用途の製品に利用することが一般的でした。

　しかし、アップサイクルでは、アルミニウムの持つ特性を活かし、より高度な機能やデザイン、新しい用途を持たせることを目指します。

　産総研のサーキュラーテクノロジー実装研究センターでも、このアルミニウムのアップサイクル技術は重要な研究テーマの一つとして掲げられており、様々な革新的な技術開発が期待されています。

アルミニウムのアップサイクル技術の例

• 高強度・高機能化:
  • 特定の元素を微量添加したり、特殊な熱処理や加工を施すことで、強度や耐食性、軽量性などの特性を向上させ、航空機や自動車、スポーツ用品など、より高い性能が求められる分野への応用を目指します。
  • 例えば、自動車の軽量化のために、リサイクルアルミニウムをベースに、より強度を高めた新しい合金を開発するなどが考えられます。
• 意匠性・デザイン性の向上:
  • 表面処理技術（陽極酸化処理、塗装、研磨など）や特殊な成形技術を駆使し、美しい外観や独特の質感を持たせることで、デザイン性の高い建材や家具、装飾品などに活用します。
  • 例えば、廃材となったアルミニウム缶を溶解し、それを元に独創的なデザインの照明器具やアート作品を制作するなどが挙げられます。
• 複合材料化:
  • アルミニウムを他の素材（樹脂、炭素繊維など）と複合化することで、それぞれの素材の利点を活かした新しい機能性材料を開発します。これにより、軽量でありながら高い強度を持つ複合材などが実現可能です。
• 粉末冶金技術の応用:
  • アルミニウムスクラップを微細な粉末にし、それを高温・高圧で焼結することで、複雑な形状の部品や、従来の鋳造法では製造が難しかった特殊な組織を持つ材料を作り出すことができます。
• 表面改質による機能付与:
  • アルミニウムの表面に特殊なコーティングや薄膜を形成することで、抗菌性、撥水性、耐摩耗性などの新たな機能を付与し、医療機器や電子機器など、より高度な用途への展開を図ります。

アルミニウムをアップサイクルするメリット

• 資源の有効活用: 貴重なアルミニウム資源を最大限に活用し、資源枯渇のリスクを低減します。
• 環境負荷の低減: 新たなアルミニウムの採掘や精錬に必要なエネルギーを削減し、CO2排出量を抑制します。
• 高付加価値製品の創出: 単なるリサイクルに比べ、より高い経済的価値を持つ製品を生み出すことができます。
• 廃棄物削減: 廃棄されるアルミニウムスクラップの量を減らし、埋立地の負担を軽減します。
• 新たな産業の創出: アップサイクル技術に関連する新しいビジネスや雇用機会が生まれる可能性があります。