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R8 科学と人間生活 No.10 「さまざまなプラスチックと資源」 教科書P.26~33

〈化学分野〉物質の科学

◆プラスチックの性質と種類

◆優れた機能をもつ新素材プラスチック

• ・ <mark kind="line-red">高吸水性</mark> プラスチック … 大量の水を吸収することができ、紙おむつなどの衛生製品に多く利用されている。
• ・ <mark kind="line-red">導電性</mark> プラスチック … 電気を通すことができ、スマートフォンなどの小型通信機器などに利用されている。日本の <mark kind="line-red">白川英樹</mark> らによって開発され、2000年にノーベル化学賞を受賞した。
• ・ <mark kind="line-red">エンジニアリング</mark> プラスチック … 金属製品やガラスのかわりとなる強度をもちつつ、熱に強く、軽くて成形しやすい。なかでも、<mark kind="line-red">ポリカーボネート</mark> は、優れた耐衝撃性と透明性をもち、光ディスクや自動車のヘッドライトに利用されている。
• ・ <mark kind="line-red">光硬化性</mark> プラスチック … 光をあてることで硬くなる。有機溶剤を使ってやわらかくしたり、熱をかけて硬化させる必要がないため、省エネルギー性に優れ、環境負荷も低い。虫歯治療の詰め物やネイルアートなど、広く使われている。

<mark kind="line-red">せいぶんかいせい</mark> 生分解性

2年(6)組(17)番(小島光晶) 科学10

プラスチック … 微生物によって、二酸化炭素や水などに分解される。 プラスチックがもつ、処分する際、分解されにくい、有害物質が発生する危険を伴うなどの欠点を補うために開発された。

◆資源の有効活用

自然からとれる鉱石や石油などの資源は <mark kind="line-gray">有限</mark> であるため、使い続けると枯渇してしまう。これらの資源を大切に使い続けるために <mark kind="line-red">3R</mark> という考え方がある。



3R

• ① リデュース (reduce) … 廃棄物の発生抑制
• ② リユース (reuse) … 資源の再使用
• ③ リサイクル (recycle) … 資源の再生利用(再資源化)

3R diagram showing Reduce, Reuse, Recycle with Japanese translations and icons.

国内のリサイクル率(2023年度)

＜資源ごとの再利用＞

• ・ ガラス … 洗浄や殺菌による変形や破損が少ないため、そのまま繰り返し使われることが多い(= <mark kind="line-red">リユース</mark>)。洗って何回も
• ・ 金属 … アルミ缶やスチール缶は、アルミニウム製品や鉄製品の原料として <mark kind="line-red">リサイクル</mark> されている。これは、鉱石からアルミニウムや鉄を取り出すよりも <mark kind="underline">エネルギー消費量が少ない</mark> からである。



Recycling icons for steel and aluminum.



都市鉱山

鉱石 約1t → 金 約5g

スマートフォン 約200台 → 金 約5g

Diagram comparing metal extraction from ore vs recycling from waste.

• ・ プラスチック … 以前はほとんどが焼却や埋め立て処理されてきたが、有害物質の発生や埋立地 などの問題があり、有効利用が促進されている。



Recycling icons for plastic and PET.

現在、以下のような再利用方法がある。

• ① マテリアル リサイクル 洗浄して粉砕し、再びプラスチックに加工する材料に利用。(100%)
• ② ケミカル リサイクル 化学的に分解し、プラスチックの原料物質を取り出す。
• ③ サーマル リサイクル 廃プラスチック燃焼時のエネルギーを有効利用。 ※プラスチックのリサイクルに含めないこともある。



サーマルリサイクル

マテリアルリサイクル

ケミカルリサイクル

Flowchart of plastic recycling methods: Material, Chemical, and Thermal recycling.