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ナノセルロースを生かすには?|産総研・機能化学研究部門・研究部門長 北本大 中編

環境に優しい次世代素材のセルロースナノファイバー、実現化にはまだまだ「高額なコスト」という高いハードルがあることを前回聞きました。

果たして「ただの夢」で終わるのでしょうか?

今回も国立研究開発法人 産業技術総合研究所・北本大先生にお話をうかがいました。

北本 大(きたもと だい)
産総研・機能化学研究部門・研究部門長。1988年通産省工業技術院・化学技術研究所入所。2005年産総研・環境化学技術研究部門バイオケミカルグループ・研究グループ長、2014年同部門・研究部門長、2015年より現職。研究テーマは、再生可能資源からの機能性化学品の製造技術。特に、バイオベース化学品の開発、および機能評価に基づく応用展開。専門は生物工学、界面化学。趣味は、トライアスロン、ウルトラマラソンなど。

すでに商品化が始まっているナノセルロース


――前回のお話をうかがって、「セルロースナノファイバーは夢の素材」という言われ方をされていると思うのですが、看板に偽りありのようなのでしょうか?

北本:
「そうではありません。問題は『機能』なのです。価格に見合った機能が発揮されていればいいんです。

残念ながら、構造材としての利用はもうしばらく時間がかかるでしょう。

私の所属する産業技術総合研究所でも『ナノセルロースが構造材として利用されるのは、かなり先の話である』というスタンスです。

現在、我々が力を注いでいるのは、『構造材を補強する』以外の機能の応用先です」

――たとえば?

北本:
「ナノセルロースには、『色』や『分散』、『吸音』『消音』『消臭』『質感』『温冷感』『舌触り』『消化吸収』といった人間の五感に訴える機能があります。

また、力が加わっていない時は固体ですが、力が加わると液体になるという『チキソ性』を備えています。

さらに食品への応用も可能である。これらの機能を応用し、製品化につなげていこうというこころみです」

――研究開発はどのように進んでいるのでしょう?

北本:
「現在、さまざまな企業から問い合わせが寄せられています。

研究所では、東広島市にある中国センターに『なのセルロース工房』を設け、関心のある企業や研究所の方々が、実際にナノセルロースを『作り』『知り』『使う』場を提供しています」

――どんな企業が熱心ですか?

北本:
「製紙メーカーさんはどこも関心が高く、製品化も実現し始めています。

たとえば、2015年、日本製紙さんは大人用紙おむつとして、ナノセルロース技術を応用した製品を発売しました。

ナノセルロースは金属を担持しやすい性質をもちます。

その性質を利用し、匂い分子を吸着する銀イオンを高密度で付着させます。すると高い消臭機能をもつシートができ、それをおむつに応用したというわけです。

また、2019年には王子ホールディングスさんが、コンクリートの湿潤剤に応用しました。

ナノセルロースは『分散』という機能にもすぐれています。分散機能とは、粉状の物質を水に入れた際、ダマにならないようにすること。

この機能を応用して、生コンクリートを打設する際のさまざまな問題を取り除くことに成功したのです」

――他にはどのような製品がありますか?

北本:
「『チキソ性』を応用した例がボールペンです。三菱鉛筆/第一工業製薬さんらが、ナノセルロースをインクの粘度調整剤として用い、描線のかすれにくい新機能のボールペンを発売しています。

また、化粧品は有望な分野です。自動車の構造材や建材とは違い、値段がある程度高くても機能がすぐれていれば売れるという側面があるからです」

環境問題への貢献は始まったばかり


――現在、マイクロプラスチックによる環境汚染への対策が、盛んに叫ばれています。ストローをプラスチックから紙製に変えた外食チェーンなども現れました。

将来、すべてのプラスチック製品が、ナノセルロースに置き換わっていく可能性は?

北本:
「プラスチック製品は、日本だけで千数百万トンが生産されています。世界で出回っているのは、その10倍ですから数億トンです。

この中で生分解性プラスチックなどが占める割合は1%にも届きません。

だから残りの99%以上をナノセルロースに置き換えるというのは、以前のコストの話も含めて、たいへんむずかしいと思います」

――望みなしということですか?

北本:
「現時点ですべてを置き換えるのはむずかしいんです。別のやり方があると思います。

たとえば、プラスチックに5%のナノセルロースを混ぜるとしましょう。数億トン分の5%ですから、それでも大きな数字になります。

そんなふうに、長い年月をかけてじわじわと置き換えていくことは、不可能ではないと思います。

しかしここでも、先ほどと同じ問題が浮かび上がってきます」

――同じ問題とは?

北本:
「コストです。環境にやさしいからといって高い値段のものを買う人がいるだろうかということです。

たとえば、コンビニ弁当の容器は、1個数円から数十円でしょう。

ここにケタ外れに高価なナノセルロースを混ぜると、当然価格に反映させなければなりません。

それではナノセルロースを使った商品自体が競争に負けてしまう。結果として、ナノセルロースが普及しません」

――ということは、こちらも時間がかかるということですね?

北本:
「はい。しかし早期導入に希望がないわけではありません。

たとえば、ナノセルロースの研究開発に取り組んでいる企業さんには、ふた通りあります。

ひとつは、製品開発に本気で取り組んでいるところです。製紙メーカーさんなど材料を主力商品としている企業は最たるものです。

ふたつ目は、以下の3つのために研究開発を手がけているところです。

1)ESG(Environment, Social, Corporate Governance:環境、社会、ガバナンス)
2)SDGs(Sustainable Development Goals:持続可能な開発目標)
3)CSR(Corporate Social Responsibility:企業の社会責任)

これらの活動の一環として、ナノセルロースの研究開発を手掛けているところです。

私見ですが、ふたつ目に入る企業さんなどは、社会や環境問題に対する意識が非常に高いと考えられます。その点は消費者へのアピールにつながります。

また最近はESG投資という分野があるそうですから、株主にも訴求できる。こうした企業が積極的に導入する可能性はあるのではないでしょうか」

新しい素材を研究、開発、商品化することには、たくさんの困難があることがわかりました。

ただ、ナノセルロースの「機能」に着目すれば、この素材の素晴らしい恩恵を比較的近い将来に享受できる可能性があることもわかりました。

次回に続きます。
(つづく)

「夢の素材」のリアルって?|産総研・機能化学研究部門・研究部門長 北本大 前編
ナノセルロースを生かすには?|産総研・機能化学研究部門・研究部門長 北本大 中編
環境にも、ビジネスにも優しい素材を目指して|産総研・機能化学研究部門・研究部門長 北本大 後編

文/鈴木俊弘、取材・編集・写真/設楽幸生(FOUND編集部)

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