第５８回愛媛県児童生徒理科研究作品特別賞〈愛媛県教育委員会教育長賞〉

地球からプラゴミをなくしたい！〜土になるプラスチックの研究〜
松山市立椿小学校

第４学年
指導教諭

青永木
井玲宏

１依樹

研究の動機
地球からプラゴミをなくしたいと思ったきっかけは、西表島で体験したビーチクリーニングだった。琉球大学の馬場繁幸先生が環境問題について教えてくれて、一緒にゴミを集めたところ、自分が考えていたよりはるかに多いプラゴミが流れ着いていた。驚いたと同時に、このプラゴミを生き物たちが間違って食べてしまったらどうしようと不安になった。
また、この体験をきっかけに、２０
１９年４月〜８月の５か月間、私の家から出るプラゴミの種類・量を調べたところ、１１㎏以上の量が集まり、４５Ｌゴミ袋１９袋分にもなった。（写真１）プラゴミと聞くと、ニュースで問題になっているものは、レジ袋やペットボトルだが、私たちが出しているプラゴミで最も多かったものは、「包む」プラスチックだった。
そこで、私たちの生活を便利にしてくれている「包む」プラスチックを、生ゴミのように土にかえる素材で作ることができれば、地球からプラゴミをなくすことができるのではないかと考えた。
写真１

２

研究の目的
・「包む」プラスチックを、分解できて土に戻るような素材で作りたい。
・「プラスチックゴミ」というゴミ自体を地球からなくしたい。

３

思いついたアイデア
小学２年生のとき、国立科学博物館で「キッチンの科学実
験セット」を買ってもらった。その中に「牛乳からプラスチックを作る」という実験があったのを思い出した。（写真２）
牛乳からプラスチックを作ることができるなら、別の素材で作ることはできないだろうか。例えば、豆乳のように植物由来の材料なら、大豆を栽培することでプラスチックを作ることができる。地球のプラゴミは土にかえるし、将来、人間が火星や月へ移住したときに、土になるプラスチックを使って便利な生活を送ることができるのではないかと考えた。

４

写真２

プラスチック原料を取り出す方法
実験Ⅰ・Ⅱ・Ⅲ・Ⅳではプラスチック原料を使うため、キッチンの科学実験セットを参考に、自分で工夫して取り出し方を決めた。
材料となる液体を温める。（電子レンジ・飲み物加熱設定）
液体１００ｍｌに対し酢２０ｍｌを加えて、ゆっくりとかき混ぜる。
布巾でこしてしっかりと水気を絞る。布巾の上に残った固体（タンパク質）がプラスチック原料。（写真３）
写真３− ８ −５プラスチック板を作る方法
実験Ⅱ・Ⅲ・Ⅳではプラスチック板を使うため、取り出した原料をもとに、次の方法で作った。
製菓用金型を変形させて、９×３㎝の型を作る。
取り出したプラスチック原料１０ｇを型へ入れて押し固める。
写真４（写真４）
型どりした板を加熱する。（電子レンジ２００Ｗ１分加熱を３回繰り返す）
１日、自然乾燥させる。

６

強度測定装置の作成・測定方法
実験Ⅱ・Ⅲではプラスチック板の強度を測るので、強度測定装置を作製した。装置は、発泡スチロール製ブロックを直角に組み、上部へプラスチック板を挟むためのネジロッククリップを取り付けた。（図１）【測定方法】
新５００円玉を１枚ずつゆっくりと袋へ入れていき、６０枚（４２０ｇ）を試す。
割れない場合は１６０ｍｌ缶ジュース（約１８０ｇ）を１缶ずつゆっくりと袋へ入れる。
耐えることができた重さを強度とした。

７図１ 強度測定装置 詳細図

実験Ⅰ 取り出せるプラスチック原料の量を調べる
実験Ⅰの内容表１ 実験Ⅰの材料
材料１００ｍｌからどれくらいの量のプラスチック原料が取り出せるか、材料によって違いが出るか調べた。市販されている材料７種類を使って、それぞれの材料で１０回ずつ（計７０回）プラスチック原料を取り出した。（表１）
実験Ⅰの結果（グラフ１）
プラスチック原料が最も多く取り出せたのは無調整豆乳だった。
グラフ１ 材料１００ｍl あたりの成分量
低脂肪乳のように、タンパク質のと取り出せるプラスチック含有量が多いからといって、取り出原料の量との比較せるプラスチック原料の量が多いとは限らなかった。
実験Ⅰの考察現在進めている「プラスチック板を水に強くする実験」で水面に油が浮いていることに気がついた。（写真５）つまり、取り出したプラスチ
写真５
ック原料には、タンパク質以外のものが含まれている可能性がある。
今後の課題は、原料からタンパク質以外の物質を取り除くことで、プラスチック板がどうなるか調べることだ。
− ９ −

８

グラフ２ プラスチック板の強度（ｇ）
実験Ⅱ プラスチック板の強度を測る
実験Ⅱの内容取り出せるプラスチック原料は多いほどよいが、強度がなければプラスチックとして使えない。そこで、実験Ⅰと同じ材料で、プラスチック板をそれぞれ１０枚（計７０枚）作って、強度を測った。
実験Ⅱの結果
特に、強度があったプラスチック板は低脂肪乳と無調整豆乳だった。（グラフ２）
さらに、低脂肪乳と無調整豆乳の違いは、板の割れ方だった。低脂肪乳はたわまず割れて、無調整豆乳はたわんでから割れた。（写真７）私の考える「包む」
プラスチックは、強いだけでなく、柔らかく変形する方がよいので、これからの実験では、無調整豆乳を使うことに決めた。
プラスチック板は、内部に空洞があるほど、表面に焦げた筋があるほど割れやすかった。
（写真６）
この空洞をうめるとどうなるか、実験Ⅲで検証した。
写真６
写真７９実験Ⅲ 穴を埋めるための混ぜ込み実験
実験Ⅲの内容強度がなくなる原因である内部の空洞を埋めるために、無調整豆乳プラスチック原料へ大きさの異なる材料を混ぜ込んで、プラスチック板を作った。（表２）比較のために作った、何も混ぜ込まない無調整豆乳プラスチック板も合わせて、計１１０枚の強度を測った。
実験Ⅲの結果空洞の有無に関係なく、混ぜ込んだプラスチック板は無調整豆乳のみと比べて強度がなかった。（グラフ３）
実験Ⅲの考察穴を埋める材料は、家にあった植物由来のものから選んだが、他の材料でも試す必要がある。
また、強度がなくなるもう１つの原因である「こげ」の正体をつきとめて、プラスチック板から「こげ」をなくすと、強度がどうなるか調べたい。

−１０−

表２ 実験Ⅲで作成したプラスチック板の枚数

グラフ３ プラスチック板の強度（ｇ）

１０ 実験Ⅳ 作ったプラスチック板が土になる証明
実験Ⅳの内容無調整豆乳プラスチック板が、本当に土になるのか証明する実験だ。
蓄光パウダーを入れた無調整豆乳プラスチック板を作り、（写真８）密閉袋に入れた
土７００ｇへ埋めて、自宅南側玄関に３０日間置いた。比較するために、他にも３種類の密閉袋を用意した。（写真９）１日に１回、密閉袋を開けずに中身を軽くまぜた。
同時に、５日おきに二酸化炭素の変化も確認した。密閉袋内の空気を別の密閉袋へ移して、石灰水１００ｍｌを加えて白濁を確認した。（写真１０）白濁の程度を数値で表すことで、二酸化炭素の変化が分かりやすいように工夫した。（図２）

写真１０

写真８

図２ 石灰水の濁り具合の数値化

写真９

実験Ⅳの結果（グラフ４）
蓄光パウダー入り無調整豆
乳プラスチック板の二酸化炭素量が増えていることから、板の分解が進んだといえる。
また、蓄光を確認すると、板の周りから中央に向かって、カビや土の塊に覆われた。１５日目以降、光が確認できないことから、板全体で分解が進んでいることが分かる。
３０日後、無調整豆乳プラスチック板は確認できなかった。

グラフ４ 時間の経過と二酸化炭素量の変化

１１ 研究を終えて今回の研究結果から、私が期待している素材は無調整豆乳プラスチックだ。このプラスチックを、①強く②柔らかく③薄く④水に強くなるように改良して、分解されるプラスチックを作りたい。
１
２ 参考資料・プラスチックの惑星・地球 著者：藤原幸一
・クジラのおなかからプラスチック 著者：保坂直紀
・トコトンやさしい生分解性プラスチックの本 著者：生分解性プラスチック研究会−１１−