プラスチックから水素へ変換する技術を開発 ー沖縄を対象としたマイクロ波熱分解の社会技術的評価ー

2026-06-24 九州大学

九州大学の研究グループは、沖縄県を対象に、廃プラスチックをマイクロ波支援触媒熱分解によって水素へ変換する技術の実用可能性を、技術面と社会面の両方から評価した。研究では、住民アンケートや関係機関への聞き取り調査と、マイクロ波支援触媒熱分解実験を組み合わせて検証した。その結果、活性炭を用いることでマイクロ波を吸収しにくいポリプロピレンを効率よく加熱でき、鉄系触媒により水素生成量の増加と二酸化炭素排出の抑制が可能であることを実証した。一方、家庭系廃プラスチックは樹脂の混在や汚れが多く、分別・洗浄の負担も大きいため、高性能プロセスに必要な均質原料を確保することは困難であることも明らかになった。このため、本技術は家庭系混合廃棄物よりも、事前に分別された産業系・商業系プラスチックを対象とするエネルギー回収技術として有望と結論づけた。島嶼地域における廃棄物処理負担の軽減と、水素利用による脱炭素化を両立する社会実装の方向性を示した成果である。

プラスチックから水素へ変換する技術を開発 ー沖縄を対象としたマイクロ波熱分解の社会技術的評価ー
プラスチックゴミからの水素生成及び混焼発電の手順

<関連情報>

島嶼地域におけるプラスチックから水素への変換:沖縄におけるマイクロ波熱分解の社会技術的評価 Plastic-to-hydrogen conversion in island contexts: A socio-technical assessment of microwave pyrolysis in Okinawa

Andrew Chapman, Shuntaro Tsubaki, Rie Honda, Ibrahim Maamoun, Satoshi Fujii
Environmental Challenges  Available online: 8 June 2026
DOI:https://doi.org/10.1016/j.envc.2026.101544

Abstract

This study evaluates the viability of plastic-to-hydrogen conversion via microwave-assisted pyrolysis within the waste management constraints of Okinawa, Japan. Using a mixed-methods approach, we combine a resident survey (n = 91) with laboratory experiments on the catalytic pyrolysis of polypropylene. Exploratory social analysis suggests significant barriers to implementation: limited recycling infrastructure, high system costs, and low public tolerance for effort-intensive sorting and cleaning. While residents support improved recycling and express conditional willingness to pay, their preferences emphasize convenience and tangible value-generating outcomes. Experimentally, microwave-assisted pyrolysis using activated carbon and Fe-based catalysts successfully produced hydrogen-rich gas streams; however, these results utilize virgin plastics and do not yet reflect heterogeneous municipal waste. Comparison of social constraints and technical performance reveals a critical misalignment: the requirement for clean feedstock conflicts with user behavior, and hydrogen production aligns more closely with utility-scale energy needs than household recycling expectations. Because carbon is ultimately released during end-use, this pathway constitutes energy recovery rather than closed-loop circularity. We conclude that plastic-to-hydrogen conversion is not a standalone circular solution but may serve as a niche energy recovery strategy when integrated with industrial feedstock streams and regional decarbonization goals.

0505化学装置及び設備
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