分解できないとされた車・建材向け樹脂を溶かす、繊維も無傷で回収

ポリジシクロペンタジエン（pDCPD）は、車両の外装部品や建材に使われる樹脂である。丈夫で衝撃に強く、繊維で補強して構造材としても使う。その丈夫さが処理の段では裏目に出る。この材料は長く存在してきたが、熱力学的に安定しすぎていて分解できない、というのが通説だった。

結果として使用済みの製品は焼却に回る。焼却には多くのエネルギーが要り、有害な副生成物が出る。さらに、中に入っている炭素繊維やガラス繊維も熱で劣化する。繊維は製造にエネルギーを要する高価な材料なので、これが失われる損失も小さくない。

米テキサス大学オースティン校のザック・ペイジ准教授と大学院生のケルディ・メイソン氏、サンディア国立研究所の研究グループが報告したのは、この樹脂を溶かして戻す手法である。環境負荷の低い溶媒とルテニウムを含む触媒の溶液に製品を入れ、撹拌する。それだけで分解が進む。

要する時間は製品の大きさ次第で、数時間から数日の幅がある。得られるのは再利用できるポリマー粉末と、損傷のない炭素繊維またはガラス繊維である。繊維が無傷で出てくる点が、焼却との決定的な違いになる。樹脂と繊維を分けて両方を回収できれば、複合材のリサイクルとして筋が通る。

一方で、実用に向けた最大の問いも示されている。ルテニウム触媒を回収して再利用できるかどうかである。ルテニウムは白金族の希少金属で高価なため、使い捨てにすると工程全体の採算と持続可能性が成り立たない。この点が残る限り、規模を広げる話には進みにくい。

なお、記事の範囲では収率や純度、反応温度、焼却と比べた廃棄物量の具体的な数値は示されていない。成果は学術誌Science Advancesに掲載された（DOI 10.1126/sciadv.aef4204）。