灰から資源へ
再生するテクノロジー

灰になったその先へ

「ゴミは燃やすと、灰になる」。それが、私の研究フィールドで最初に取り組んだテーマでした。廃製品から熱処理によって、有用金属を回収する技術の研究です。薬剤の組み合わせや処理方法によって、回収率や得られる金属の純度が変わるところが面白い。

私が大学生だった2001年は、「家電リサイクル法」が施行され、同時にブラウン管テレビから液晶テレビへの買い替えが進んだ時代。不用になったブラウン管のリサイクルで問題となったのは、ブラウン管に含まれる鉛ガラスの処理です。企業との共同研究で鉛の分離法を模索すると、高温化学的な処理では費用がかさむことがネックになり、実用化には至りませんでした。それでも自然界にとって有害な物質を取り除くことは環境負荷を低減するために重要な研究テーマでした。

溶解の新テクニック

自動車の排気ガスに含まれる窒素酸化物などの有害なガスを分解する「触媒コンバーター」には、工業用途として有用性が高く、希少金属であるパラジウム、プラチナ、ロジウムといった白金族金属が使用されています。種類や状況によって変わりますが、国内でリサイクルによって回収できる白金族金属は、多くて、総需要の約３割になります。さらに、コンバーターから白金族金属を回収する場合、有害な王水（塩酸と硝酸を混合した酸化力の強い液体）による溶解工程が必要になります。

私は、ある媒体中で白金族金属を高温処理（800 ～ 1000℃）すると、それらが水に溶けやすい化合物に変換される現象を見つけました。これを活用して「有害な王水で白金族金属を溶かす」プロセスから、「無害な水で白金族金属を溶かす」プロセスに置き換えることができれば、環境負荷が軽減されると考え、実証実験を積み重ねています。

まだまだ基礎研究にとどまっていますが、材料を設計する段階から環境負荷やコストを低減できる新材料（ダイヤモンド複合材料）やリサイクルのプロセスの途中で回収効率がアップする材料を作ってみたいですね。

熱処理による化合物の合成