アップグレード版「トウモロコシプラスチック」が低炭素産業チェーンを描く

數日前、萬博の上海民間企業連合館で特別なファッションショーが開催された。T臺の上で、モデルが著ている下著、Tシャツはデザインは普通で、色は普通だが、その溫和で滑らかな質感は思わず手を伸ばして觸れたくなる、體の二層目の皮膚のようだ。

観客たちはT臺のファッションとカップ茶碗ひしゃく鉢などのプラスチック製品を結びつけるのは難しいだろう。しかし、隣の製品説明には、數年前に上海で誕生した「とうもろこしプラスチックもともとは「同根生」であるトウモロコシ、キャッサバ、コウリャン、さらには捨てられたわら、わらは、紡績布の原料である。

その年の分解可能な食器から現在のグリーン繊維まで、「トウモロコシプラスチック」は工業生産と日常生活がますます多くなっている分野に埋め込まれており、大學実験室の発明は5年の市場孵化を経て、徐々に光を放つグリーン新興産業を牽引している。

土の中を行ったり來たりして、服は「春風が吹いてまた生まれた」

トウモロコシやキャッサバ、コウリャンなどで服を作るのは、一見おかしい。実は、この中には重要な中間段階があります。つまり、これらの農作物から乳酸を抽出し、特殊な重合反応を経てポリ乳酸粒子を生成することです。2006年、上海同傑良生物材料有限公司は自主研究開発を経て率先して國外獨占を打破し、「トウモロコシ-乳酸-ポリ乳酸」の重要な一歩を歩み、國産「トウモロコシプラスチック」が誕生した。

ポリ乳酸から出発すると、複數の分かれ道が生まれ、さまざまなプラスチック製品、織物、醫療用材料を作ることができる。同傑良はまずポリ乳酸を食器や日用品にし、泡の弁當箱である「白色汚染」のターミネーターとした。しかし、プラスチック製品だけを見つめていると、ポリ乳酸は「役不足」を免れない。石油枯渇の危機に直面して、化學繊維は再生可能な緑色の「後継者」を探す必要がある。

上海市科學委員會の支持の下、傑良と市紡績科學研究院、紡績ホールディングス、東華大學、江蘇省浙江省紡績企業などを連合し、4年を経て、ポリ乳酸応用の第2の道--繊維とその織物を探索した。ポリ乳酸繊維の全體的な生命過程はちょうど循環の輪を構成している：それを土に埋め込むと2、3年後に強度がなくなり、他の廃棄物と一緒に積み込むと、數ヶ月後に微生物の作用で水と二酸化炭素に分解され、農作物の成長に必要な栄養になる。つまり、「種」が出てくるのはに服を著せるやがて土に戻り、「春風が吹いてまた生きる」。

　　ポリ乳酸繊維感觸が滑らかで、導濕、通気性があるだけでなく、人體の心配を解消することができる--通常、皮膚のpH値は約5.5から6.5の間であり、ポリ乳酸繊維もちょうど弱酸性を呈している。秋冬の季節、一部の人は皮膚の酸アルカリアンバランスによるかゆみに耐えられず、ポリ乳酸繊維下著を著ると、抗菌してかゆみを止めることができる。

しかし、繰り返し著用し、洗濯する必要がある服裝にとって、分解可能であることは利點であり、応用の難點でもある。同傑良會社の董事長で同済大學の任傑教授は記者に、現在のポリ乳酸繊維は耐熱性が悪く、常にアイロンがけをするのに適していないため、下著生地を作るのに適している、その後の整染過程では、アルカリ性環境が分解しやすく、色とりどりに染まるのも難しく、引き続き難関を突破しなければならない。

人と食糧を爭わず、「トウモロコシプラスチック」が「バイオマス材料」にグレードアップ

「トウモロコシプラスチック」が誕生した當初、世界のトウモロコシの年間在庫は1億トンに達した。現在、バイオ燃料、特にトウモロコシエタノールの盛んな発展に伴い、トウモロコシは非常に熱くなっている。同傑良氏は、トウモロコシを単一原料としてポリ乳酸を生産することはコストが上昇するだけでなく、人と食糧を爭う可能性もあり、食糧の安全を危うくする可能性があることを認識した。

そこで、同済大學材料?工學部の実験室では、「トウモロコシプラスチック」のグレードアップが続いている。まずキャッサバ、コウリャンなどの非穀物、それからわら、わらなどの農業廃棄物で、一つ一つが「トウモロコシプラスチック」の原料になっている。現在、非食糧作物を発酵させて乳酸を製造する技術は安徽省、河南省などで生産に使われており、「農業廃棄物-糖-乳酸」の技術ルートも通っているが、コストはまだ比較的高い。

ますます豊富になる原料源でありながら、柄が頻繁に出てくる製品の応用であり、「トウモロコシプラスチック」の名前は少し時代遅れになっているように見える。主な発明者として、任傑氏は「バイオマス材料」と呼びたく、その背後には、巨大な低炭素産業がある。

現在、同傑良は楊浦區に100トン級ポリ乳酸の中間試験工場を建設し、上流企業から乳酸原料を購入し、獨自の「ワンステップ法」でポリ乳酸粒子を合成している。間もなく、原料源に近い安徽省馬鞍山では、1萬トン級のポリ乳酸工場が建設され、ポリ乳酸繊維の開発も実際には100倍の生産能力を拡大するために新しい応用分野を探している。

任傑氏によると、稲わら、わらから乳酸を抽出する技術コストが産業化の要求に達したら、ポリ乳酸工場の隣に、食糧源ではない乳酸工場を建設し、トウモロコシへの依存から徹底的に脫卻するという。

炭素を吸収し排出を減らし、ポリ乳酸を「配合」して低炭素世界を作り出す

分解可能な「トウモロコシプラスチック」がより多くの人に「白色汚染」に対応する革新的な技術と理解されれば、ポリ乳酸産業の発展は炭素を吸収し排出を減らす低炭素世界を構築する：非穀物作物を栽培し、二酸化炭素を大量に吸収することができる、農業廃棄物を利用することで、焼卻による大気汚染を回避することができる、すべてのポリ乳酸製品は自然に簡単に戻ることができます。

プラスチック、繊維の2種類の基本的な「部品」があれば、ポリ乳酸はほとんど「世界全體」を「つづる」ことができる--ゴミ袋、尿が濡れない、攜帯電話とパソコンの外殻、自動車と飛行機の部品、さらには人體の骨釘、縫合糸を植え込むことができる。

同傑良が努力して作ったポリ乳酸の世界では、「ジグソーパズル」の輪郭が日々明らかになっている。さまざまな日用プラスチック製品を除いて、開発されたポリ乳酸繊維は天糸、モルタルなどの価格に匹敵し、高級下著の將來性が高い。一般的な不織布ショッピングバッグは繰り返し使用できるだけで、ポリ乳酸繊維で織られた不織布バッグは本當に「土に入って灰になる」ことができ、萬博観光客に人気がある。

ポリ乳酸の話は終わらないようで、傑良の後ろにある大學実験室は未來の5 ~ 10年に目を向けている。任傑氏によると、研究チームは米ボーイング社と協力して機內裝飾品を開発している。