人類はプラスチックに深刻なほど依存しており、この状況は悪化し続けている。米国では、プラスチックのわずか14%しか回収されず、実際に再加工されるのは5%のみで、残り95%のプラスチック廃棄物は使い捨てシステムに組み込まれ、埋め立て地か、さらに悪いことに海洋に流れ着く。エレン・マッカーサー財団が指摘したように、このまま状況が変わらなければ、2050年までに世界の海には魚よりも多くのプラスチックが漂うことになる。
これは明らかに破滅的な状況であり、手頃で拡張可能な解決策が緊急に求められている。プラスチック使用量の削減やリサイクルプログラムの強化の試みは、ある程度まではこの状況に対処できるが、私たちが緊急に必要としているのは、システムの再設計とプラスチック生産全体で使用される原材料の根本的な転換である。
幸いなことに、ヘンプはこの変化への要求に応える力を持っていることが判明した。ヘンプオイル、リグニン、ヘンプ繊維、ヘンプシブは驚くほど汎用性があるだけでなく、非常に安価で収益性よく生産することができる。これらの印象的なヘンプ原材料を使って、バイオプラスチック、バイオポリマー、バイオコンポジットなど何千もの異なる製品を作ることができる。米国でヘンプが78年以上商業栽培されていなかった後、産業用ヘンプ栽培合法化への最近の動向により、この多様性に富んだ植物に新たな経済的機会が生まれている。しかし、ヘンプが最終的に環境負荷に期待されるほどポジティブな影響を与えるためには、連邦レベルでの完全合法化と、新たな成長を促進するための政府補助金と投資が依然として必要である。
ヘンプファイバープラスチックは、石油ベースのプラスチックの一部を置き換えるだけでなく、より強く、はるかに軽量で、さらに無害であるため、大企業の完全な転換を示す兆候もある。BMWやメルセデス・ベンツなどの自動車メーカーは現在、ドアパネルや内装の断熱材にヘンプベースのバイオプラスチックを使用している。新しいBMW i3では、重量削減と美的デザイン要件を満たすためにヘンプが性能向上に使用された。デザイナーのブノワ・ジャコブは、ヘンプなどの天然素材の使用により、i3の内装が「車輪付きの小さなロフト」のような雰囲気になると確信している。ありがたいことに、これらの自動車メーカーはヘンプベースのバイオマテリアルに賭けている唯一の企業ではない。それらに加えて、環境保護を行うと同時に利益を上げる機会を掴む多くのエキサイティングなスタートアップが存在している。
この記事では、北米におけるヘンプファイバーバイオプラスチックとバイオマテリアルの現在の企業環境について洞察を提供する。
ノースダコタ州ファーゴに拠点を置くc2renewという若い企業は、安定した価格でグリーンな代替品を提供する性能重視のバイオコンポジット材料を開発している。バイオマテリアルに関する大きな専門知識により、産業用複合材料の分野でニッチを埋めており、サプライチェーンにおける企業の位置を考慮すると、これは独特である。ジョン・ディア、ボブキャット、アッパレオ、東芝などの大企業向けにカスタムバイオコンポジットプラスチック部品を生産し始めた後、当初これらの大企業は基本的にコスト競争力にのみ価値を置いていることを発見したが、彼らも変化に身を委ね、持続可能性のテーマにより多くの注意を向けるようになった今、環境付加価値も同様に重要性を増している。
持続可能性への評価は、革新的で責任感のある小企業やスタートアップが実践するだけでなく、さらにブレークスルーを実現するのに役立つものである。例えば、あらゆる種類の天然空気清浄剤や防虫剤を販売する新興ブランドであるEarthkindは、高性能で魅力的なバイオコンポジットプラスチック製品を生産するためにc2renewに助けを求めた。c2renewと協力するもう一つのスタートアップの例は、3Dプリンター用フィラメントを製造する3DFUELという企業である。彼らは一緒に3つの異なるバイオプラスチックフィラメントタイプを創造した：ヘンプから作られた「Entwinded」、コーヒー廃棄物から作られた「Wound up」、醸造廃棄物から作られた「Buzzed」。
テキサス州に拠点を置くGreenspring Technologiesという企業は、まさにこの「Entwined」ヘンプバイオプラスチックフィラメントを使用して、企業ペンやギターピックなどの他の小物を製造している。オーナーのマーク・リンデーは、彼らがすでにヘンププラスチックペンの金型製作に移行しており、さらに彼らのペンの一つが最近ペンシルベニア州の新しいヘンプ法の署名に使用されたと述べている。
c2renewの共同創設者兼CTOであるチャド・ウルベン博士は、ノースダコタ州立大学の准教授であり、持続可能材料科学センターの研究者として働いている。これはNDSUの研究アプローチで、すでに5年間国立科学財団から資金提供を受けている。戦略的な主要目標は、日常使用における石油化学ポリマー材料を置き換えるために、農業材料から派生する持続可能な材料開発への変革的アプローチを開発し導入することである。これは農業工学、化学、機械工学、その他の分野から来る科学者の大きなグループである。
材料研究と生産の標準化は、バイオプラスチック製造革命における重要な最初のステップである。これらの製品を市場に投入するのは若い世代の起業家であることは明らかで、コロラド大学リーズビジネススクールの新卒業生でありSana Packagingの創設者であるジェームズ・アイヒナーとロン・バサク・スミスがその例である。1年未満前に、この若い起業家たちは学生時代の大学プロジェクトとしてヘンププラスチック包装会社を立ち上げた。しかし、すぐにCanopy Boulder Accelerator Programに受け入れられた。2017年5月に大学とアクセラレータープログラムを同時に無事修了して以来、彼らは企業を推進することにフルタイムで取り組んでいる。Sana Packagingは、医療大麻市場と大麻の娯楽消費向けの魅力的で環境に優しく安全な包装ソリューションの生産に焦点を当てている。この市場ニッチにおいて、彼らは圧倒的にマーケットリーダーである。彼らはこのポジションが将来他の市場への再投資と拡大を支援すると確信している。
Sunstrandは、ケンタッキー州ルイビルで印象的な仕事をしているもう一つの技術的に先進的なバイオマテリアル企業である。Sunstrandは米国における技術応用向けバイオマテリアルのプレミアム提供者である。CEOトレイ・リドルと彼のチームは、樹皮除去の産業プロセスを完成させた、または麻幹と繊維を分離する最高のデコーチケーション設備を提供していると主張している。彼らはさらに、材料条件の製造仕様を満たすために他のプロセスも実行している。Sunstrandは製品設計分野の上流メーカーに供給している。
Sunstrandの製品とプロセスは、さまざまな用途と互換性のある一貫して高品質の材料を提供するよう調整されている。彼らの焦点は、プラスチック、ポリマー材料、不織布製造業界向けの原材料を大量生産で製造することである。材料を地元で調達し、革新的な加工技術を創造することで、生産者が従来の材料を置き換えることが以前は不可能と考えられていた高性能で魅力的で持続可能な製品を市場に投入することを可能にしている。
現在、Sunstrandは年間3,000トンの処理機械のパイロットプロジェクトに取り組んでいる。しかし、将来的には年間22,000トンの産業規模の処理施設を建設することが計画されている。
米国でバイオプラスチック処理において技術的に最も先進的な企業はおそらくPureVision Technology, Inc.である。24年の歴史を持つバイオリファイナリー技術企業で、ヘンプベースの原材料と製品の生産のための独占的でグローバルな精製技術と市場権を持つ子会社PureHempを設立した。PureHempは連続向流反応器である「CCR」技術の発明をパイロットプロジェクトですでにテストしており、非常に良好な結果を得た。今年中に管理しやすい商業規模で4トンのCCRを生産し、最終的に2018年末または2019年初頭に1日40トンのCCR建設を開始することが計画されている。PureHempのCCR技術の使用により、ヘンプ植物全体をヘンプベース製品の生産に使用できるため、新興経済セクターに大幅な価値向上をもたらす。PureHempのCCR技術を使用することで、従来のヘンプ製品に加えて、特にパルプ、リグニン、糖、エキスなどの新しいヘンプ製品を製造できる。
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ヘンプは将来、プラスチック、ポリマー、複合材料を超えた材料の製造にも使用される可能性がある。ニューヨークや他の場所の科学者たちは、グラフェンからの炭素ナノチューブの代替品の製造にヘンプを既に成功裏に使用しており、これをHempPheneと呼んでいる。HempPheneの生産方法によって、鋼鉄より100倍強く1,000倍軽いという特性を持つ。しかし最も魅力的なのは、植物が私たちのためにほとんどの作業を行うため、グラフェンの手作業製造に必要なコストのごく一部でHempPheneを生産できることである。HempPheneベースの先進的インフラストラクチャ、橋梁、高層ビルなどがヘンプから作られる未来にすぐに遭遇する可能性は十分にある。
要約すると、プラスチックがもはや悪いものではない未来を想像することは楽しいことである。しかし、そのような現実に生きたいなら、消費者として私たちはヘンプベースのバイオプラスチックの採用と普及を要求するだけでなく、期待しサポートしなければならない。産業の道筋を変え、環境を破壊する代わりに保護するために経済を活用する可能性がある。
EatMoreHempとHemp3Dの創設者、サッチャー・ミケルセンによる
