第17回 エコプレミアムクラブ シンポジウム「Possible vs Impossible」
2020年8月5日（水）LCA研究報告～ガラス再資源化システムの設計にむけて～

東京大学大学院 特任准教授 醍醐市朗
2020/9/13

東京大学大学院工学系研究科 マテリアル工学専攻

1ガラスリサイクルに関するLCAの出発点
2011年某日
GRCJ加藤氏が研究室に相談にご来訪「使用済み自動車からのガラスリサイクルに関するLCA（ライフサイクルアセスメント）を実施したい」
その結果、得られたメッセージは「ガラスは必ずしもガラスにリサイクルせずとも、酸化物系セラミックスでのリサイクル用途を検討すべき」（詳細はスライド4枚目）

Glass Recycling Advanced Technology
GReATプロジェクト等の歴史
事業名
環境省 環境研究総合推進
GReAT
2012～14 費補助金

プロジェクト名称
廃液晶ガラス・廃自動車ガラス等の高度 再資源化システムに関する研究（Ｊ123003）

GReAT 22014

NEDO 新規/拡充研究開発PJ

太陽光発電リサイクル動向に関する調査／検討（MRI）

GReAT 32015

環境省 低炭素型3R技術・システム実証事業

使用済太陽光パネルユニットの新たなリユース、リサイクルシステムの構築事業

GReAT 42016

環境省 低炭素型3R技術・システム実証事業

使用済太陽電池モジュールの新たなリサイクル、 リユースシステムの構築実証事業

太陽光発電設備等のリユース・リサイクル・適正処分に関する研究

2016.5.24 環境省 マテリアルリサイクルによる天然資源消費量と環境負荷の削減 に向 けて ～素材別リサイクル戦略マップ策定に向けた調査・検討の中間報告～
2015年度 低炭素型3Ｒ技術・システムの社会実装に向けた素材別戦略マップ検討会（座長：中村崇先生） ガラス分科会 （座長：醍醐）
環境省 低炭素製品普及に向けた3R体制構築支援事業

リユースEV蓄電池（LiB）・リユース太陽電池モジュール（PV）を活用した低炭素電力システムの構築実証事業

環境省 環境研究総合推進
GReAT 62017～19 費

ＰＶ・液晶等積層型難処理パネルの合理的リサイクル技術の開発（3－1708）

GReAT 52017

事業名

プロジェクト名称

環境省 環境研究総合推進
GReAT
2012～14 費補助金

2012年度＜当初＞

廃液晶ガラス・廃自動車ガラス等の高度 再資源化システムに関する研究（Ｊ123003）

Life cycle assessment (LCA)
システム境界を拡張し、リサイクルによる天然資源の消費回避などの環境負荷発生回避効果を定量できた。
天然資源の消費回避よりも、カレット利用による低融点化の効果が大きかった。
ガラス to ガラスだけでなく、ガラス to セラミックスでも同様の効果が得られ、必ずしもガラス to ガラスに拘ることもないと考えられた。
2014年度＜最終＞





分離技術
中間処理技術
運搬技術
原料加工技術ガラス再資源化
製品製造技術The waste which a project intends for GReAT

GReATプロジェクトが対象とする廃棄物
 Home Appliance Recycling Law GML 廃液晶ガラス（家電リサイクル法関連）
 Law for the Recycling of End-of-Life Vehicle GMV 廃自動車ガラス（自動車リサイクル法関連）
 Home Appliance Recycling GME 廃ブラウン管ガラス（家電リサイクル法関連）
 Construction Material Recycling Law GMPV 廃太陽光パネルガラス（建設リサイクル法関連）
 Construction Material Recycling Law GMA 廃建築ガラス（建設リサイクル法関連）
 Construction Material Recycling Law GMF 廃蛍光灯（建設リサイクル法関連）

環境省2016：マテリアルリサイクルによる天然資源消
費量と環境負荷の削 減 に向 けて ～素材別リサイク
ル戦略マップ策定に向けた調査・検討の中間報告～
2020/9/13

東京大学大学院工学系研究科 マテリアル工学専攻

5

ガラス
GMA
GMV

石灰石
硅砂･硅石

GMPV
GML
GMF

原料

ドロマイト

GME
GMB
GMC

長石
粘土

不純物に対する許容が小さい ⇒制約- 光透過性- 脆性破壊

酸化物系セラミックスの主要11成分

酸化物系セラミックス
ガラス

GMV

原料

GMA

石灰石

GMPV

硅砂･硅石
GML

GME
GMB
GMC

GMF

タイル
耐火物

ドロマイト

陶磁器
鉄鋼

スラグ
研削砥石

長石
粘土

セメント

石膏

Overall optimum of aiming GReAT project

GReATプロジェクトの目指す全体最適
Supply-Demandbalance
需給量

Composition・Color
成分・色Impurity contents
不純物濃度Transportation distance
輸送距離

Oxide-based ceramics like almost same glass composition are includedin the overall optimum evaluation
ガラスに組成（SiO2-CaO系セラミック）の類似した酸化物系セラミック類も全体最適の評価対象内に含める

GReAT 32015

事業名

プロジェクト名称

環境省 低炭素型3R技術・システム実証事業

使用済太陽光パネルユニットの新たなリユース、リサイクルシステムの構築事業

ガラスのマテリアルフロー Material flow of glasses （2013年）

Arrangement of the present conditions and the problem

マテリアルフローと現状と課題

酸化物系セラミックス
GMV

ガラス

GMA

GMPV
GML
GMF

タイル

GME
GMB
GMC

約80万トン/年
陶磁器

鉄鋼
セメント
ｺﾝｸﾘｰﾄスラグ約300万トン/年
研削砥石石膏ﾌﾞﾛｯｸ
ただし、ガラスカレットによる代替率はそれぞれ

学術雑誌Resources, Conservation & Recycling
2018年最優秀論文賞* 受賞
論文題目：廃セラミック・廃ガラスリサイクルの元素に着目した最適化
著者：醍醐市朗a、清原慎b、岡田知樹c,d、岡本大作e、後藤芳一aa 東京大学大学院工学系研究科
d 株式会社神戸製鋼所

b 東京大学生産技術研究所 c 東京大学工学部
e 株式会社キシヤマ•セラミックとガラス（CerG: ceramic materials and glasses）を、相互にリサイクル可能な材料のグループとして定義した。
•CerGのリサイクルを最適化するための線形モデルを提案した。
•今までにないいくつかのリサイクルルートの可能性が示された。

事業名

プロジェクト名称

環境省 環境研究総合推進
GReAT 62017～19 費

ＰＶ・液晶等積層型難処理パネルの合理的リサイクル技術の開発（3－1708）

確立された処理フロー
PVパネル処理1tあたりのCO2排出量(kg-CO2/t-PVパネル)

使用済みPVパネル
一次破砕（ シ ュ レ ッ ダ）

2000H Pシ ュ レ ッ ダ
1000枚/h ， 20t/h

1,200

微粉砕（ 必要に応じ て）

既存設備での対応技術

ふる い分け－数m m （ 金属類・ ガラ ス・ 少量のEVA等）

磁選・ 渦電流選別等

磁選・ 渦電流選別等

金属類（ 銅・ 銀・ ア ルミ ）撹拌型粉砕

ガラ ス＋EVA

EVA

有価金属

高純度ガラ スフ ァ イ バー・ タ イ ル製造

1,039.9

1,041.6

1,040.8

1,038.2

1,039.1

71.67

71.67

71.67

71.67

71.67

71.67

713.46713.46713.46713.46713.46713.46750600

金属類（ 銅・ 銀・ ア ルミ ）450

電気パルス破砕300

ふる い分け・ 湿式テ ーブ ル選別

150

211.87211.87211.87211.87211.87211.8703.40
40.282.6340.28

4.33
40.28

3.56
40.28

0.96
40.28

1.8840.28

【1-1】

【1-2】

【2-1】

【2-2】

【3】

【4】

ハリ タ 金属
共同

ふる い分け・ 湿式テ ーブ ル選別

1,040.6900＋数10m m （ 金属類・ EVA等）

EVA

1,050

EVA

有価金属

高純度ガラ スフ ァ イ バー・ タ イ ル製造

破砕選別①

破砕選別②

坏土製造

セラミックタイル製造

輸送

タイルの焼成時のエネルギーが支配的であり、カレット利用による低融点化の効果は大きい。
さらには、当該プロセスの省エネが望まれる。