取り組む社会課題と
それを解決した未来

　BGICが解決に向けて取り組んでいる
社会課題とそれを解決した先の
未来像の一例です。

社会課題 Ⅰ

豊富な森林資源が、
放置され荒廃している

The forest’s rich resources are neglected, and its devastation continues

日本は国土のおよそ7割が森林という世界有数の自然豊かな国。
戦後に植えられたスギやヒノキなどの単一人工林だけでなく、かつては薪や炭などに使われていた里山の広葉樹林も含めて人の手で管理されることがなくなり、放置されたままになってしまっています。
放置され続けた森はナラ枯れなどの被害が蔓延したり、大雨が降ると土が流れ出し、洪水や土砂災害などの被害が拡大しやすい危険な森になるとも言われています。森の木の需要を木材以外にもどんどん増やし、木を使いながら森林の保育や整備を行う林業の活性化を一刻も早く行わなければなりません。

放置された人工林

林床に陽光が差し込まず、下層植生が失われたため、降水による土壌流出が生じる。

人が管理している人工林

幹や根が太く発達するとともに、下層植生が繁茂し、風害や山地災害等にも強くなる。

愛せる未来 Ⅰ

放置林を資源に変えて、
人と森の循環を生み出す

Turn neglected forests into resources, and create a cycle between people and forests

日本の木材の価値を向上させて需要を増やすため、私たちBGICは溶かすことが困難と言われる木材を、エネルギーを過剰に使用せず「まるごと溶かす」液化技術の研究を行っています。今、日本のあらゆる場所に荒廃した森林が広がっていますが、その木材を液化技術により溶かすことができれば、多種多様な付加価値を持つ素材の原料として活用できます。活用することで雇用が増え、管理する人が増えればスギやヒノキなどの単一種人工林や日本の里山の広葉樹林が再生し、森林が持つ保水機能を回復させて土砂災害の被害を減らしたり、ナラ枯れなどの病気を防いだり、生物多様性を未来に残すこともできるのです。さらに私たちは、液化木材による素材の活用を普及させ、地元の木材を地元で使いやすくする社会を創造したいと考えています。輸送時のCO₂を減らせたり、森林のある土地に経済を生み出したり、人と森の間に幸せな循環をつくることを目指しています。

森林の国土保全機能

流出土砂量の比較

資料：丸山岩三「森林水文」実践林業大学（1970）

森林の水源涵養機能

水資源貯留機能の比較

資料：村井宏・岩崎勇作
「林地の水及び土壌保全機能に関する研究」（1975）

社会課題 Ⅱ

放置人工林の高齢化による
CO₂吸収量低下

Declining CO2 absorption due to aging of unmanaged, planted forests

すべての木がいつまでもCO₂を吸収し続けてくれるというわけではありません。若い樹木は少しでも大きくなるために、日々たくさんのCO₂を吸収していますが、日本に多く見られる放置されたままのスギなどの針葉樹の単一人工林では、樹齢50年頃になると木の成長が遅くなるためCO₂を吸収する量が次第に減っていき、呼吸量と差し引きした吸収能力は、ほぼゼロに近づいてしまうという研究結果もあります。

人工林の齢級別面積

データ：林野庁「森林・林業白書」

森林が吸収するCO₂量積

出典：林野庁推定-日本経済新聞（2021.10.10）

愛せる未来 Ⅱ

木の価値を高め、森を管理して、
みんなで使い続けられる森にする

Increase the value of our trees, manage the forest for continued use

放置された人工林のCO₂吸収量を増やすためには、適度に若い樹木が多い状態にすることが重要。そのために必要なのは今ある木をしっかり利用して、新たな木を植え続けること。私たちBGICは、エネルギーを極力使わずに木材を「まるごと溶かす」液化技術の研究を行っています。液化することにより、プラスチックの代わりにしたり、さまざまな付加価値を持つ新素材を生み出したりと活用の領域が一気に広がります。それが普及すれば今までネックだった木を伐採するコスト、輸送するコスト、製品化するコストを下げ、ビジネスモデルのチャンスを広げられると考えています。日本各地に存在する、人が管理することのない人工林や、里山の広葉樹林の木々を溶かして使い、新たな若木を植えて育てていくことで、森林全体が吸収するCO₂量の低下を防ぎ「健康な森」を復活させることができます。スギの花粉症に悩む人だって減らせるかもしれません。

社会課題 Ⅲ

石油依存社会の、様々な弊害

The many issues facing an oil-dependent society

人類にとって石油は重要な資源でした。エネルギー産業を始め、あらゆる産業が石油に依存しています。化学産業も石油精製産物のナフサを最も重要な原料の一つとしています。しかし21世紀に入り、温暖化や気候の急激な変化、マイクロプラスチックなどの社会課題が注目を集め、石油に依存する社会や産業構造からの脱却が、世界中で求められるようになったのです。自動車が電気自動車に、電力生産が水力、風力、太陽光などの再生可能なエネルギーに転換するように、化学工業の原材料の脱石油化も必然にやってくるでしょう。私たちBGICは、様々な企業とともに石油だけに頼らない社会の構築をめざします。学術界、業界を問わずあらゆる企業や研究機関と協力し、森林資源を最大限活用する、愛せる未来を創造していきます。

愛せる未来 Ⅲ

国土の約７割ある森林を活用して、日本を再生資源大国にする

Forests that cover 70% of the land can make Japan into a resource-rich country

化学産業は日本で2番目に大きな輸出産業です。しかしその原材料の多くは石油で、輸入に頼っているのが現状です。石油に変わる原材料を国内調達することは、化学産業のみならず社会全体を活性化させる可能性を秘めていると言っても過言ではありません。その鍵を握るのが、ここBGICの研究テーマである森林資源の有効利用なのです。すでに様々な領域で使用されている木材由来の素材「セルロース」は環境負荷の少ない循環素材です。さらに木材のその他の成分である「ヘミセルロース」「リグニン」も有効活用できれば木材を丸ごと資源にすることができます。木材の地産地消が進めば、輸送コストも低減でき、CO₂排出も大幅に減らせます。国土の約7割が森林に覆われている日本。その森林を使いながら再生できれば、将来、資源大国に必ずなれるはずです。

社会課題 Ⅳ

海を汚し続ける、
大量のプラスチック

Large amounts of plastic continue to pollute the ocean

海洋ごみの65%以上を占めるプラスチックごみ。そのほとんどは街で使われたプラスチックが河川を伝って海に流出したもの。滞留期間がとても長く400年以上海の中を漂うものもあります。海洋プラスチックごみだけでも世界に合計1億5,000万t以上の量が存在し、毎年約800万t（ジャンボジェット5万機相当）が新たに流れ出ていると推定され、2050年には魚より海洋ごみの量が多くなるとさえ言われています。また、プラスチック製品が紫外線による劣化や波の作用などで破砕され、5mm以下の欠片となったマイクロプラスチックも深刻な問題に。様々な生物の体内に取り込まれたり、サンゴに取り込まれて共生関係にある褐虫藻が減少する、といった現象が多数報告されています。このままでは豊かな海の生態系のバランスの崩壊につながりかねません。

マイクロプラスチック（1~4.75mm）の密度分布

マイクロプラスチック（1~4.75mm）の密度分布
（モデルによる予測）（個/k㎡）

1k㎡あたり Per k㎡

：1千〜1万個　Yellow: 1000 to 10,000 pieces

：1万〜10万個　Orange: 10,000 to 100,000 pieces

：10万〜100万個　Red: 100,000 to 1 million pieces

愛せる未来 Ⅳ

木材由来のプラスチックで海の中の生物多様性を守る

Protect marine biodiversity with plastic derived from wood

「酢酸セルロース」はプラスチックの代替となる植物由来の素材です。木材の主要成分であるセルロースからつくられ、ディスプレイの保護フィルムやファンデーション、カトラリーなどさまざまなものに使われている酢酸セルロース。長い歴史を持つ素材ですが、素材としての品質を保ちながら海水中で生分解させることもできるため、さまざまな業界から循環型素材としてあらためて注目を集めています。また、分子構造を調整することで、生分解速度を変化させることができるという特徴があり、国際認証機関であるTÜV AUSTRIA Belgiumの“OK Biodegradable Marine”の認証を取得しています。
今後さらなる進化を遂げ、石油由来のプラスチックに代わりさまざまな場所で活躍して、海の生物多様性の保護に貢献することを目指しています。

プラスチックゴミが
自然分解されるまでに必要な年数

プラスチック製食器

プラスチック製食器
100〜1000年

釣り糸

釣り糸
500年

オムツ

オムツ
50年

レジ袋

レジ袋
10〜20年

発泡スチロール製カップ

発泡スチロール製カップ
50年

社会課題 Ⅴ

ヒ素による、水質汚染

Arsenic polluting our waters

日本ではなかなか知られていない事実ですが、慢性ヒ素中毒の患者数は世界で数千万人にも上るといわれています。ヒ素は生体内にも含まれ、生命機能の維持に必要な超微量元素のひとつですが、有害性がとても高く、微量であっても長期間摂取すると、角化症などの皮膚疾患や発がん、および代謝疾患、神経疾患、免疫抑制などの健康被害をもたらすことが知られています。地殻中には1～5mg/kgのヒ素が含まれており、それが地下水に溶けだして河川水や井戸水を汚染します。しかし地球上にはヒ素の健康被害が確認されてもなお、技術的、経済的な理由から安全な水の確保が実現できない地域が多く、東南アジアやインドをはじめ世界各地で、ヒ素に汚染された水を飲料水として使用してしまうことによる深刻な健康被害が多数発生し続けているのです。

愛せる未来 Ⅴ

例えどこに生まれても、
美味しい水が飲める星にする

Creating a planet with access to clean water for all, no matter where you were born

BGICでは木材由来のセルロースに化学修飾を施し、有害物質であるヒ素だけを選択して吸着する機能を付加する研究を行なっています。地球上に最も豊富に存在する高分子であるセルロースは、世界中のどこであっても低コストで調達できるのが大きなメリットです。そのためヒ素を取り除くことができる安価なフィルターをつくり、貧困層の多い地域に導入して安全な水を手に入れることができるようになります。またセルロースは化学修飾がしやすいことも大きな特徴で、ヒ素だけでなくカドミウムや鉛などを選択的に吸着することも可能です。今後もさまざまな新価値を付加することが期待されています。

アジアのヒ素汚染地図

社会課題 Ⅵ

希少金属の使用量激増による
不安の拡大

Drastic increase in usage of rare metals causes growing concern

金や銀などの資源枯渇が危惧される金属の他、リチウム、ニッケル、コバルト、ガリウム、タングステン、白金などは地球上の存在量が稀であるか、技術的または経済的な理由で抽出困難な金属のうち安定供給の確保が政策的に重要なため「希少金属」と呼ばれています。現代社会では非常に重要な元素であり、発光ダイオードや電池や半導体などの材料になるだけでなく、強度を増したり錆びにくくする添加材や、光触媒や永久磁石、超伝導に使われるなど用途は多岐に渡ります。必要不可欠でありながら価格高騰や枯渇リスクだけでなく、経済情勢、政情不安により入手が困難になるなど、希少金属は今後、様々な不安を生み出すことが予想されています。

日本の都市鉱山と資源国の
金埋蔵量との比較

日本の都市鉱山と資源国の金埋蔵量との比較

出典：（独）物質・材料研究機構

愛せる未来 Ⅵ

都市鉱山を最大限に活用し、
永続的な金属循環モデルをつくる

Utilize “urban mining” to create a lasting recycling model for metals

希少金属への注目が集まる中で議論されているのが「都市鉱山」という新たな概念。大都市圏で大量に捨てられる家電製品やパソコン、携帯電話などに使われた希少金属を鉱山に見立てて再利用するという考え方です。この観点から見ると日本はすでに世界有数の資源大国と言えます。ただし課題は回収をいかに低コストで実現するか。そのカギを握る存在こそ、セルロースなのです。自然界に豊富に存在し、カーボンニュートラルな素材であるセルロースに、BGICの技術で狙った金属を吸着する性質を付加した画期的な吸着材を実現。従来の方法に比べて金属吸着量が多く効率的に回収できるだけでなく、燃やすだけで環境に負荷もかけず低コストで希少金属を回収できる新たな選択肢を目指しています。

日本の都市鉱山の蓄積

世界の埋蔵量に対する
日本の「都市資源」の比率

世界の埋蔵量に対する日本の「都市資源」の比率

出典：独立行政法人物質・材料研究機構　報道発表資料

取り組む社会課題とそれを解決した未来

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