今回は、銅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。
アルミ
アルミのリサイクルは進んでおります。
アルミのリサイクル技術は確立されているため、回収されたアルミは再生材として再利用されます。
飲料のアルミ缶が代表的ですが、アルミ100％のアルミ缶は、ゴミ箱から回収されほぼ100％リサイクルされています。
ただしアルミ100％ではない、自動車のようなさまざまな素材で構成された製品からアルミを個別に取り出してのリサイクルはさほどできていません。
製品からアルミのみを取り出す作業工数を考えると、リサイクルしたアルミの価格が高くなります。
そのため、経済合理性の観点からリサイクル技術はあるものの、製品からの解体・アルミの回収まで伴うアルミのリサイクルはさほど進んではおりません。
アルミ リサイクルの現状と課題については、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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銅は何に使われている
銅は以下用途に幅広く用いられます。
- 通信・電子機器
- 建築
- 輸送
- 精密・光学機器
- 日用品
銅は上記の中でも、通信・電子機器の配線に最も使用されます。
街中に見られる電線や、電化製品のコード（配線）に銅線が用いられていることを考えると、ものすごい量の銅が配線として使用されているのをイメージできるかと思います。
これは、銅が他の導電性材料（鉄・アルミ）と比較して、電気抵抗が小さく、電気ロスが少ないためです。
銅リサイクル方法
銅も他の素材と同様に、リサイクルが求められております。
銅のリサイクル全体像は以下になります。
銅のリサイクル方法は3つあります。
- 溶解・電解（新線）
- 溶解・電解（圧延・押出・引抜）
- 鋳造
溶解・電解（新線）
銅スクラップを溶解・電解したのちに、新線として銅線を作るリサイクル方法です。
リサイクルされた銅線は、電線などの電力インフラや、自動車のハーネス等に使われます。
①溶解・電解(新線)の作り方の流れは以下になります。
スクラップ銅100％では、導電率が安定しないため、スクラップ銅にバージン材を混ぜるのが一般的です。
スクラップ銅とバージン材の混合材料を精錬し、伸線加工、絶縁処理して電線を作ります。
溶解・電解（圧延・押出・引抜）
銅スクラップを溶解・電解したのちに、圧延して銅製品を作るリサイクル方法です。
リサイクルされた銅製品は、自動車や電子機器・建築用途に使われます。
②溶解・電解(圧延・押出・引抜)の作り方の流れは以下になります。
スクラップ銅100％では、製品の物理特性が安定しないため、スクラップ銅にバージン材を混ぜるのが一般的です。
さらに、目的とする銅製品の物性に合わせて、合金金属（亜鉛・ニッケル・スズ・鉛）を添加します。
バージン材を精錬し、スクラップ銅と合金金属を溶解して混ぜ合わせ、加工（圧延・押出・引抜）して、銅製品を作ります。
鋳造
銅スクラップを鋳造して、鋳物製品を作るリサイクル方法です。
リサイクルされた銅製品は、産業機械や自動車用途に使われます。
③鋳造の作り方の流れは以下になります。
スクラップ銅100％では、製品の物理特性が安定しないため、スクラップ銅にバージン材を混ぜるのが一般的です。
さらに、目的とする銅製品の物性に合わせて、合金金属（亜鉛・ニッケル・スズ・鉛）を添加します。
バージン材を精錬し、スクラップ銅と合金金属を溶解して金型に注湯し、銅鋳物製品を作ります。
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最後に
今回は、銅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。
銅のリサイクル技術は構築されているため、製品から適切な銅を回収できればリサイクルすることは容易です。
ただし、製品から銅の回収が大きな課題となっており、銅のリサイクル率は低いのが現状です。
電線は、銅・アルミ・樹脂被覆材の複合材料で構成されているため、銅単一材料への分解が経済合理性が成り立たないことが背景にあります。
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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