廃ガラスに新たな命を
日本では年間約100万トンのガラス瓶が排出されている。透明な容器は従来のリサイクル工程に容易に回される一方、色付きのガラス瓶は標準的な処理施設で受け入れを拒まれることが多い。こうした廃瓶は長年、埋め立て処分され、環境負荷となると同時に資源の浪費にもなってきた。広島県のコッコ株式会社は、こうした廃棄物を革新的な再利用へとつなげる施設を運営している。同社は、受け入れを拒まれたガラスを「スーパーソル」という軽量発泡素材に加工し、土木工事から環境浄化まで幅広い分野に提供している。
スーパーソルは従来のガラスリサイクルとは一線を画す。廃瓶を再び容器として使うのではなく、ガラスを独自の物理的特性を持つ全く新しい物質へと変える。できあがる素材は人工軽石に似ており、多孔質の構造によって建設、農業、水処理などで独自の利点を発揮する。
色付きガラスの廃棄は、世界各地のリサイクルシステムを悩ませてきた。異なる色のガラスを一緒に溶かすと品質にばらつきのある低品質のカレットができ、メーカーに受け入れを拒まれる。日本ではこの制約により、年間約100万トンに上るガラス生産量の相当部分が影響を受けている。コッコ株式会社は、リサイクルの現実的な選択肢がないガラスを受け入れることで、この課題に対応している。特に処理が難しい色付き瓶も対象だ。同施設では、耐用年数を終える再生可能エネルギー設備から出る新たな廃棄物にも対応し、老朽化した太陽光パネルのガラスも処理している。こうした二つの取り組みにより、本来なら恒久的な処分が必要となる素材に価値を生み出し、産業革新が廃棄物管理の行き詰まりを解消できることを示している。
環境面での効果は、単なる廃棄物削減にとどまらない。標準的な土壌の5分の1から6分の1の重さの建設用骨材にガラスを変えることで、輸送時の排出量を抑え、建物や盛土にかかる荷重を軽減する。また、水質浄化にも役立つ。近年の研究では、廃水に含まれるリン酸汚染物質を除去できることが実証された。こうした用途により、スーパーソルは単なる再生製品ではなく、複数の産業分野における具体的な技術課題を解決する機能性素材となっている。
変換の科学
スーパーソルの製造には、精密な熱処理と機械処理が用いられる。廃ガラス瓶と太陽光パネルのガラスを回収して製造を始める。原料はまず、製造炉の余熱を利用して乾燥させる。エネルギー効率の高いこの工程で、後の粉砕に備える。続いて作業員が、プラスチック製のキャップ、紙ラベル、接着剤の残留物などの不純物を、破砕の前後に取り除く。こうして最終製品の品質を均一に保つ。
破砕工程では、セラミック球を使って瓶を約200ミクロンの細かな粒子にし、粒度を均一にする。ふるい分けによって、できあがるガラス粉末の品質基準を維持する。その後、技術者がこの粉末に独自配合の添加剤を混ぜ、焼成ラインに投入する。ここで800度から900度の熱を加えると素材が膨張し、スーパーソルの特徴である軽く泡状の構造ができる。天然の軽石が火山活動で形成される過程に似たこの焼結工程では、ガラスの母材に気泡が閉じ込められ、直径2~75ミリの不規則な粒子が生まれる。
できあがった素材は、用途に応じた比重と吸水率を備える。一般的な骨材とは異なり、スーパーソルには膨張工程で形成された無数の微細な穴がある。こうした細孔が、軽さと構造的な強度を併せ持つという素材の特性を生み出す。最終製品は日本のエコマーク認定を受けており、天然土壌成分で構成された環境配慮型素材であることが認められている。鉱物由来の無機素材であるため、腐食のリスクがなく、物理的・化学的に安定している。
土木・環境分野での活用
スーパーソルの主要市場は土木工事だ。盛土や裏込め材として使われ、密度が低いため擁壁や基礎にかかる荷重を抑えられる。砕石と混合すれば、1立方メートル当たり4~11キロニュートンの範囲で単位体積重量を調整でき、技術者は構造特性を精密に制御できる。排水性にも優れ、土壌の通気性を高めながら水分を保つため、緑化事業や農業用途にも適している。
建設分野に加え、近年の科学研究で有望な環境用途も明らかになった。査読付き学術誌に掲載された研究では、スーパーソル由来の鉄・ランタン担持発泡ガラスを使い、廃水からリン酸を除去する方法が検証された。研究者らは素材に鉄を0.1%、ランタンを1%担持させ、350度で焼成して改質した。得られた吸着材は、リン酸の最大吸着量が1グラム当たり1.3ミリグラムに達し、生活排水中のリン酸を24時間後に99.2%除去した。
この用途は、重要な水質問題の解決につながる。都市部や農業由来の過剰なリン排出は富栄養化を引き起こし、有害な藻類の大量発生や水生生態系の劣化につながる。発泡ガラス吸着材は、高度な下水インフラが整っていない農村部や開発途上地域で、地域ごとの廃水処理に使える低コストの解決策となる。研究では、生活排水に典型的な低濃度のリン酸に対して特に高い性能を示し、平衡定数も従来開発された吸着材を上回った。
そのほか、安全砂利、園芸用の無機土壌改良材、水耕栽培用培地としても利用される。施工性に優れ、養生期間や高度な施工技術を必要とせず、狭い場所や起伏のある地形にも設置できる。作業員は簡単な整地と締め固めで施工できるため、人件費と工期の削減につながる。
規制当局の認定と標準化
スーパーソルが日本各地で広く採用されている背景には、幅広い規制上の評価がある。広島、沖縄、北海道、岩手、茨城、岐阜、滋賀、岡山、福岡など、多数の都道府県から認定を受けている。これらの認定により、公共工事で使える再生資材として認められ、政府の請負業者がインフラ整備に指定できるようになっている。
2005年には、国土交通省が運営する新技術情報提供システム(NETIS)に登録された。同システムは革新的な建設技術を収録するデータベースで、登録によって技術面での検証が示され、公共インフラ事業での採用が促進される。また、2019年に制定されたガラス発泡リサイクル資材の規格「JIS Z 7313」にも適合し、業界全体の品質基準となっている。
エコマーク認定は、スーパーソルが日常生活に伴う環境負荷を軽減することを消費者に保証する。沖縄県の「ゆいくる」認定や滋賀県の「びわ湖エコ製品」認定など、地域独自の制度も、地域のリサイクル経済への貢献を評価している。こうした認定では、政府調達で認定再生製品の使用が優先されることが多く、安定した市場の形成につながっている。
地域の革新から産業ネットワークへ
スーパーソルの技術は、トリム株式会社が1995年にガラスリサイクルの可能性の調査を始めたことに端を発する。同社は1996年に独自のカレット製造機を開発し、ガラス処理技術で初の特許を取得した。国の土木研究センターによる技術評価を経て、1999年に沖縄の施設でスーパーソルの生産を開始した。
コッコ株式会社が運営する広島工場は2010年に稼働し、沖縄発の事業が日本本土へと広がった。その後、製造拠点のネットワークは福岡、北海道、静岡、岐阜、秋田、青森、茨城、兵庫、滋賀、岡山、岩手、山形、群馬、高知、宮崎、京都、山梨、和歌山、福島の各県へ拡大した。2014年には台湾に初の海外生産拠点を設立し、技術の海外展開が始まった。
この拡大は、製造工程を拡張できることと、持続可能な建設資材への安定した需要の両方を反映している。2016年に設立されたガラス発泡資材事業協同組合は、2020年に公共需要適格組合として認定され、業界基準の調整と市場開拓を担っている。2021年には、トリム株式会社が工業標準化事業表彰で経済産業大臣賞を受賞し、ガラス発泡資材のJIS規格制定への貢献が評価された。
将来の廃棄物に今対応
日本で再生可能エネルギーのインフラが拡大するにつれ、老朽化した太陽光パネルの処分が新たな廃棄物管理上の課題となっている。コッコ株式会社は工程を改良し、太陽光パネルのガラスを受け入れている。アルミ枠を分離して金属リサイクルに回し、ガラスはスーパーソルの生産ラインで処理する。太陽光発電の初期設備が運用寿命を迎えるにつれ、大幅な増加が予測される廃棄物に対応する取り組みだ。
太陽光パネルのガラスには、追加の前処理が必要となる。小さな鋼球をガラス表面に吹き付け、加工前にラミネート材などの被膜を除去する。回収したアルミは従来の金属リサイクル工程に回し、ガラスは瓶ガラスと同じ破砕、ふるい分け、焼結の工程で処理する。この二系統の処理によって、複雑な電子廃棄物から資源を最大限に回収できる。
世界で再生可能エネルギーの導入が加速する中、各地の自治体でも太陽光発電設備の廃棄物を管理する同様の取り組みが進んでいる。こうした取り組みは、再生可能エネルギー技術の環境面での信頼性を保つには、使用後の管理戦略が必要だという認識の高まりを示している。広島の施設は、太陽光パネルのガラスをスーパーソルの生産に取り入れることで、変化する廃棄物に対応しながら有用な産業資材を生み出すという、循環型経済の考え方を実践している。
要点
- 広島県のコッコ株式会社は、リサイクルが難しい色付きガラス瓶や太陽光パネルの廃棄物を、軽量発泡素材「スーパーソル」に再生している
- 製造工程ではガラスを200ミクロンまで粉砕して添加剤と混ぜ、800~900度で焼結し、膨張した多孔質構造を作る
- スーパーソルは土木工事用の軽量骨材、農業や造園用の土壌改良材、水処理でリン酸を除去する吸着材として使われる
- 研究では、改質したスーパーソルが生活排水中のリン酸を99.2%除去できることが示され、富栄養化対策への活用が期待される
- 同素材は複数の都道府県の認定を受け、ガラス発泡リサイクル資材の規格「JIS Z 7313」に適合している
- 技術を開発したトリム株式会社は、日本各地で20を超える生産施設を運営し、台湾にも1拠点を持つ
- この工程は、従来の土壌の約6分の1の重さの素材を埋め立て処分から転換し、建設や環境浄化に役立つ機能も提供する






