今回は、アルミ リサイクル方法の現状と課題 について書きたいと思います。
環境問題
昨今、環境問題が大きく取り上げられるようになりました。
特に自動車産業において、ガソリン車はガソリンを燃焼したエネルギーを使って動力を得ます。
そのためガソリン車は二酸化炭素を排出しながら走行することになり、環境に悪影響のある乗り物という認識が広まっております。
一方で電気自動車は、電気をエネルギーとして動力を得ます。
そのため電気自動車は二酸化炭素を排出することはなく、環境に良い乗り物であるという認識がされております。
環境に悪影響のある製品を作り続ける会社は、消費者や投資家から支援されなくなり、会社の利益が得難い環境になってきております。
そんな背景があり、多くの自動車メーカーがガソリン車の開発から電気自動車の開発へ方向転換をするようになりました。
自動車リサイクル
自動車開発が、ガソリン車から電気自動車へシフトすると同時に、廃車となった自動車のリサイクルも環境保護に重要です。
今までは、廃車となった自動車は、焼却や埋め立てにより処理されてきました。
廃車の処理は、日本では焼却されることが多く、アメリカでは埋め立てされることが多いです。
しかし、昨今の環境意識の高まりにより、使える部品や素材はリサイクルして再活用する流れになってきております。
鉄
鉄のリサイクルは進んでおります。
自動車のボディに使われる鉄は、比較的容易に分別することができます。
部品の外された鉄の自動車のボディは、高温で溶解し、再度加工することで、再利用することが容易です。
そういった背景から、自動車の鉄は、リサイクル技術が進んでおります。
また、リサイクル材料の活用するスキームも構築されております。
鉄のリサイクルに関して、別の記事でまとめております。
銅
銅は、リサイクル技術は確立されております。
そのため、回収したリサイクル銅を溶解して、再利用することは可能です。
しかし銅は、回収と分解に課題があり、リサイクル率はそれほど高くはありません。
銅が使われる製品のほとんどが、電線に代表される導線になります。
そのため、導線を回収し、導線を覆っている被覆樹脂を剥がし、さまざまな材料で構成される導線から銅のみを分別する必要があります。
導線の回収と分解に手間がかかるため、銅のリサイクル技術は確立してるものの、リサイクル率はそれほど高くはありません。
銅のリサイクルに関して、別の記事でまとめております。
樹脂材料
一方で樹脂材料のリサイクルは全く進んでおりません。
自動車には大量の樹脂材料が使われており、かつ種類も豊富であるため、1つ1つ分別することが困難です。
労力をかけて、各樹脂材料ごとに分類したとしても、ほとんどの樹脂材料の重量が1kgに満たないため、リサイクルする旨味がほとんどありません。
そのため、自動車メーカが樹脂材料のリサイクルに取り組んではいるものの、経済合理性が成り立た血ません。
その結果、樹脂材料のリサイクルはほとんどされておりません。
樹脂のリサイクル手法については、別の記事でまとめております。
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アルミの特徴
アルミの特徴は7つあります。
- 軽い
- 強い
- 通電性
- 電熱性
- 錆びにくい
- リサイクル性良い
軽い
比重は鉄や銅と比べると約1/3で、軽量化が求められる自動車、鉄道車両、航空機などの輸送分野で重宝されます。
強い
アルミにさまざまな添加物を混ぜ合わせ合金化し補強することで、建築物の構造部材として利用されています。
通電性
導線に代表される銅と比べると、約2倍の電流を通す非磁性体であるため、エレクトロニクス分野で広く使われております。
電熱性
鉄と比べると約3倍の熱伝導率です。
高熱速度、冷却速度に優れるため、エンジンの部品や冷暖房装置などで用いられます。
錆びにくい
アルミ表面に酸化皮膜を形成することで錆びにくくなります。
1円硬貨や飲料缶、調理器具、建築物の外壁、道路標識などに用途が広がっています。
リサイクル性良い
6つめは「毒性がない」ことです。無臭・無害の特性から、医療機器、食品、医薬品の包装など、人体に関する分野にまで進出しています。
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アルミは何に使われている
アルミは以下用途に幅広く用いられます。
- 輸送用機械（自動車・鉄道）
- 建築
- 放送早期
- 電気通信
アルミは上記の中でも、輸送用機械に最も使用されます。（アルミ素材の約50％）
輸送用機械の代表的なアルミ部品は、自動車のアルミホイールです。
アルミホイールは7〜10kgあり、自動車1台につき4つなので、28〜40kg/台 ほどアルミが使われます。
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アルミ リサイクル方法
アルミも他の素材と同様に、リサイクルが求められております。
アルミのリサイクル全体像は以下になります。
アルミのリサイクル方法は2つあります。
- 溶解・加工（圧延・押出・引抜）
- 溶解・鋳造
溶解・加工（圧延・押出・引抜）
アルミスクラップを溶解したのちに、圧延・押出・引抜などの加工をして、板・管・棒を作るリサイクル方法です。
リサイクルされたアルミ板・アルミ管・アルミ棒は、建設や自動車、電子機器部材に使われます。
溶解・加工（圧延・押出・引抜）の作り方の流れは以下になります。
アルミスクラップ100％では、性能が安定しないため、アルミスクラップに新材(ボーキサイト)を混ぜるのが一般的です。
また性能調整のため、銅・マンガン・マグネシウム等の添加剤を必要に応じて混ぜ合わせます。
アルミスクラップと新材(ボーキサイト)と添加剤を溶解して混ぜ合わせ、鋳造、加工(圧延・押出・引抜)してアルミ製品を作ります。
溶解・鋳造
アルミスクラップを溶解したのちに、鋳造によってアルミ製品を作るリサイクル方法です。
リサイクルされたアルミ製品は、自動車用途に使われます。
②溶解・鋳造の作り方の流れは以下になります。
アルミスクラップ100％では、製品の性能が安定しないため、アルミスクラップに新材(インゴット)を混ぜるのが一般的です。
さらに、目的とするアルミ製品の物性に合わせて、添加剤（銅・マンガン・マグネシウム）を添加します。
アルミスクラップにアルミインゴットと添加剤を溶解混合し、金型に注湯し冷却することでアルミの鋳物製品を作ります。
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最後に
今回は、アルミ リサイクル方法の現状と課題 について書いてみました。
昨今の環境意識の高まりにより、多くの素材のリサイクル技術開発が進み、ビジネススキームも構築されました。
アルミのリサイクル技術は構築されているため、製品から適切なアルミを回収できればリサイクルすることは容易です。
アルミ缶を代表として、アルミのリサイクル技術は確立されており、またリサイクル率は非常に高いです。
今後、アルミ製品の回収網がさらに整備されることで、アルミのリサイクル率はさらに高まることが予想されます。
その他リサイクルについて、別の記事にまとめておりますので、ご参考ください。
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