サーキュラーエコノミー実現に向けたグリーンインフラ資材戦略：再生・未利用資源の技術的活用と供給網構築
はじめに
グリーンインフラは、生態系機能の活用により都市や地域の多様な課題解決に貢献する重要なアプローチです。その整備においては、植物、土壌、構造材など多岐にわたる資材が使用されます。近年、持続可能な社会の実現に向けてサーキュラーエコノミーへの移行が加速しており、グリーンインフラ分野においても、資材の調達、利用、循環における新たな戦略が求められています。特に、建設副産物や有機性資源などの再生・未利用資源をグリーンインフラ資材としていかに技術的に活用し、安定した供給網を構築するかは、プロジェクトの実践における重要な課題となっています。
本稿では、グリーンインフラ整備におけるサーキュラーエコノミー実現に向けた資材戦略に焦点を当て、再生・未利用資源の技術的活用手法、および持続可能なサプライチェーン構築に関する技術的・政策的側面について解説します。
グリーンインフラにおける再生・未利用資源活用の意義
グリーンインフラに再生・未利用資源を積極的に活用することは、以下の点で重要な意義を持ちます。
- 資源循環の促進: 建設現場や地域から発生する副産物、剪定枝や食品残渣などの有機性資源を有効活用することで、埋立処分量の削減や天然資源への依存度低減に貢献します。
- 環境負荷の低減: 新規資材製造に伴うエネルギー消費やCO2排出を抑制できます。また、地域内で発生した資源を地域内で利用する地産地消型の資材調達は、輸送に伴う環境負荷も低減します。
- コスト削減の可能性: 適切な処理技術やサプライチェーンが確立されれば、新規資材と比較してコストメリットが生まれる可能性があります。
- 地域経済の活性化: 地域で発生した資源を地域内で活用する仕組みは、新たな産業や雇用を生み出し、地域経済の活性化につながります。
- レジリエンス向上: 地域内の資源を活用できる体制は、広域的なサプライチェーンの途絶リスクに対するレジリエンスを高めます。
再生・未利用資源のグリーンインフラ資材としての技術的活用
グリーンインフラで活用可能な再生・未利用資源は多岐にわたります。主なものと、それらを活用するための技術について説明します。
1. 建設副産物（コンクリート塊、アスファルト塊、建設発生土など）
- 活用例: 植栽基盤の骨材、透水性舗装材、構造物の裏込め材、盛土材。
- 技術的課題と対応:
- 品質の安定性: 発生源や混入物によって品質が変動するため、破砕、分級、選別などの前処理技術が重要です。JIS規格等に基づいた適切な品質管理が必要です。
- 物理性・化学性: 特に植栽基盤材として使用する場合、透水性、保水性、土壌pH、塩分濃度などが植物生育に適している必要があります。必要に応じて改良材との混合や物理的・化学的改質技術が用いられます。
- 含有物質: 汚染物質や有害物質が含まれていないことを確認するための試験・分析技術が不可欠です。
2. 有機性資源（剪定枝葉、食品残渣、下水汚泥、畜糞など）
- 活用例: 堆肥、腐葉土、植栽基盤の改良材、バイオ炭。
- 技術的課題と対応:
- 衛生性: 病原菌や害虫の不活性化、雑草種子の死滅が必要です。好気性発酵や嫌気性発酵（メタン発酵）、高温処理などの技術が用いられます。
- 成分の安定性: 未熟な有機物は植物生育を阻害する場合があります。十分な分解・熟成を促すための適切な処理技術や品質評価（C/N比、腐植酸量など）が必要です。
- 物理性: 土壌混合材として使用する場合、粒度や吸水性などが重要です。破砕、乾燥、造粒などの処理が行われます。
- バイオ炭の利用: 炭化技術により製造されるバイオ炭は、土壌改良、炭素固定、保水性向上などの効果が期待され、注目されています。原料や炭化温度による品質評価が重要です。
3. その他未利用資源
- 間伐材・林地残材: ウッドチップや木質繊維として、植栽基盤材やマルチング材に活用。耐久性や分解性の評価が必要です。
- 製鉄所副産物（スラグ）: 適切な処理を施すことで、透水性舗装材や路盤材、植栽基盤材の一部として活用可能です。化学成分や環境への影響評価が必要です。
- 地域特有の未利用資源: 地域の農業副産物（もみ殻、わらなど）や漁業副産物などを活用する取り組みもあります。それぞれの特性に応じた処理・評価技術が求められます。
これらの資源を活用する際には、目的とするグリーンインフラ機能（例：雨水浸透、生物多様性保全、植物生育）に応じて、資材に求められる性能基準（例：透水係数、保水容量、物理的強度、化学的安定性、生物毒性）を明確にし、これに基づいた資源選定、処理、品質管理を行うことが不可欠です。
持続可能なサプライチェーン構築の課題とアプローチ
再生・未利用資源を継続的かつ安定的にグリーンインフラ整備に利用するためには、強固なサプライチェーンの構築が必要です。
1. 資源の収集・運搬
- 課題: 資源の発生源が分散している、発生量が変動する、収集・運搬コストが高い、異物混入リスク。
- アプローチ: 資源集積拠点の整備、効率的な収集ルート設計、分別徹底のための啓発、ICTを活用した資源発生・収集情報の共有。
2. 資源の処理・加工
- 課題: 処理施設のキャパシティ不足、高度な処理技術の必要性、処理コスト。
- アプローチ: 処理施設への投資促進、多様な資源に対応できる汎用性の高い処理技術の開発・導入、共同利用施設の検討、品質管理体制の確立。
3. 資材の流通・供給
- 課題: 資材としての認知度や信頼性の不足、安定供給体制、流通コスト、需要予測の困難さ。
- アプローチ: 再生・未利用資源由来資材の品質基準・仕様の明確化と普及、認証制度の活用、供給事業者ネットワークの構築、地域内供給網の最適化、広報活動による需要創出。
4. 政策・制度的側面
- 課題: 再生資材活用のインセンティブ不足、法規制の不明確さ、公共調達における再生材利用の推進。
- アプローチ: 再生資材利用に対する補助金や税制優遇措置、公共事業における再生材・地域材の優先的な利用規定、品質基準に関するガイドライン策定、関係法令間の連携強化（建設リサイクル法、廃棄物処理法、土壌汚染対策法など）。
地域内で発生した再生・未利用資源を地域内のグリーンインフラ整備に活用する「地域内資源循環モデル」は、サプライチェーンをシンプルにし、コストや環境負荷を低減する有効なアプローチです。このモデルを推進するためには、自治体、事業者、研究機関、市民など多様なステークホルダーの連携が不可欠です。情報共有プラットフォームの構築や、連携を促進する協議会の設置などが効果的と考えられます。
今後の展望
グリーンインフラにおける再生・未利用資源の活用とサプライチェーン構築は、技術革新と制度設計が連携して進む領域です。今後は、以下のような点が進展すると予想されます。
- 新しい資源の活用: 食品残渣由来のバイオプラスチック、CO2を固定化した建材など、より多機能・高付加価値な再生・未利用資源由来資材の開発。
- トレーサビリティの向上: ブロックチェーン技術などを活用し、資源の発生源からグリーンインフラへの利用までを追跡可能なシステムの構築。これにより、品質保証や環境負荷評価の信頼性が向上します。
- 性能評価の高度化: 長期的な視点での耐久性、環境安全性（例：溶出試験）、生態系への影響などを評価する技術や手法の開発。
- デジタル技術との連携: BIM/CIMモデルに資材情報を組み込み、再生材の利用率や環境負荷を設計段階で評価するツール開発。
- 国際協力: 各国の成功事例や技術・制度に関する知見を共有し、グローバルなサプライチェーンのあり方を検討。
結論
グリーンインフラは、都市の持続可能性を高める上で不可欠な要素であり、その資材調達におけるサーキュラーエコノミーの実現は、環境負荷低減、資源循環、地域経済活性化に大きく貢献します。再生・未利用資源の技術的な活用手法は進化しており、品質管理や処理技術の確立が重要です。また、安定供給を支えるサプライチェーンの構築には、資源の収集・処理・流通における技術的課題に加え、政策・制度的な側面からのアプローチが不可欠です。
都市開発に携わる技術者、研究者、政策担当者の皆様にとって、これらの再生・未利用資源に関する技術情報やサプライチェーンの知見は、今後のプロジェクト計画、設計、施工、そして持続可能な都市づくりを進める上で益々重要となるでしょう。技術開発と社会実装の両輪で、この分野の発展に貢献していくことが期待されます。