プラスチックは様々な用途に優れていますが、非常に長い間、残留してしまいます。Intropic社は、プラスチックのライフサイクルの初期段階、つまり製品化される前の段階で添加できる酵素群を開発し、この問題を解決します。同社が製造する添加剤は概念実証試験済みであり、プラスチックの製造と廃棄方法を根本から変えることを目指しています。
Intropicの添加剤は、最も一般的に使用されている多くのプラスチックを、通常の商業用堆肥化プロセスで生分解可能にします。酵素は、プラスチックの通常の製造工程で使用されるペレットまたは粉末に添加されます。これにより、プラスチック製品の製造プロセスを変更することなく、プラスチックに新たな生分解性を与えることができます。製品のライフサイクルの終わり、つまり材料を廃棄する時期が来たら、製品は構成部品にまで堆肥化されます。
現在のプラスチック廃棄方法の問題点は、プラスチック素材は分解できるものの、自然界では外側から内側へと分解するため、非常に長い時間がかかることです。TechCrunch Disrupt 2022のスタートアップ・バトルフィールドに出展したIntropicの革新的な技術は、プラスチック原料に添加剤を加えることで、脱重合と呼ばれるプロセスを経て材料を溶解させるというものです。つまり、ポリマー鎖はモノマーにまで分解され、自然界の通常の分解プロセスによって処理されるということです。
同社によると、添加剤を添加したPLAおよびPCLプラスチックを水と比較的低温（40℃ / 104℉）にさらすと、添加剤を添加していないものに比べて98%速く分解できるという。工業規模（例えば、プラスチックが通常の製造工程からの切断片や残渣である場合）では、水と熱の浴で48時間以内にプラスチックを分解でき、その後、さらに処理することができる。使用済みプラスチックの場合、商業的な堆肥化において同様の条件が自然に発生する。
「酵素は温度と水によって活性化します。どちらか一方ではありません。両方が必要なのです。これは本当に重要です。もし温度だけだったら、夏のアリゾナやヒューストンのトラックや倉庫にこれを積むことはできないでしょう」と、IntropicのCEO兼創設者であるアーロン・ホール氏は説明します。「水だけだったら、湿度が高くなると突然、物が溶けたり劣化したりしてしまいます。今のところは両方が必要ですが、将来的には、さらに多くの制御手段を模索できる可能性があり、それが非常に楽しみです。」
同社によれば、添加剤は製造業者が製品の成形を始める前に加えられるため、使用例は非常に広範囲に及ぶという。また、製造プロセス自体は変わらないため、理論的には非常に迅速に展開できるという。
「私たちは、プラスチック内部に注入して自己分解を促す酵素添加剤を開発しています。この添加剤が関連する応用分野は多岐にわたります」とホール氏は語る。「使い捨て包装、特に食品包装は、私たちが関心を寄せている非常に大きな分野ですが、他にも重要な使い捨てプラスチックはたくさんありますよね？テクノロジー関連の包装を考えてみてください。ヘッドフォンのパッケージ、小さなスリーブ、シュリンクラップなど、あらゆるプラスチックがそうです。」
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同社はまだ初期段階ですが、非常に興味深い進歩を遂げています。概念実証を完了し、技術の有効性を示す論文をいくつか学術論文として発表しています。現在、Intropicは製造規模をキログラム規模に拡大する取り組みを進めています。
「具体的な数字に縛られるわけではありませんが、例えば添加剤を1%使用するとしましょう。つまり、添加剤1キログラムが完成品100キログラムに相当するということです」とホール氏は説明する。「初期段階の試験と検証を行うには十分すぎる量です。そこからパートナーを探していく予定です。」
同社は特に、自社の製品が大規模に機能し、善への力を最大限に発揮し、プラスチック問題の解決に可能な限り貢献できるようにすることに注力している。
「私たちは、これを『マスターバッチ』にすることを目標に配合方法を検討しています。パートナーのニーズに応じて、粉末またはペレットになります。最初から添加できるため、あらゆる種類の製品に組み込むことができます」とホール氏は語る。「水性コーティングや溶剤系コーティングなどのコーティングから、射出成形、ロールツーロール、ラミネーションまで、プラスチック製造の全領域をカバーできます。これが添加剤であることの真の素晴らしい点です。プロセスフローが自然にそうなっているため、多くのチャネルに簡単に統合できるのです。」
同社は、添加剤の有効性について明確な説明をすることに非常に慎重で、添加剤が急速に分解されるためには熱と水で活性化する必要があると説明しています。私は、最終製品が例えば埋め立て処分される場合でも、これらのプラスチック添加剤を使用することにメリットがあるかどうかを尋ねました。
「博士号取得科学者として、主張には慎重になるつもりです」とホール氏は笑う。「しかし、これらの酵素を体内に取り込めば、条件があまり良くない埋立地環境でも、はるかに速く分解される物質が生まれる可能性があります。確かに可能性はありますが、確固たる主張をする前に検証する必要があります。とはいえ、その考えを抱くのは刺激的ですし、絶対に機能しないと考える理由はありません。」
Intropicチームとの会話で最も印象的だったのは、彼らがプラスチック問題に対する大規模かつ包括的な解決策の一部であると自らを認識していることです。チームはまた、材料分野における他のイノベーション、特に新しい大規模ポリマーとそこから生まれた新素材についても非常に熱心に語ってくれました。
「ここ数年、こうした新たな方向性を模索する動きに、多くの投資と熱意が寄せられています。私たちもその一翼を担っていますが、これまでとは異なる角度からアプローチしています」とホール氏は締めくくります。「私たちの主な差別化要因は、材料内部への埋め込みです。他社は、異なる基板と異なる化学的性質を持つ新しい材料を開発しています。私はこれらに大変興奮しており、市場投入されるのを心待ちにしています。同時に、彼らは全く異なる規模の問題、全く異なる種類の統合問題に直面しています。」
