環境汚染削減に基づく自動車廃タイヤの異なるリサイクル工程に関する炭素排出モデルと評価分析

古いタイヤが気候にとって重要な理由

道路を走るすべての乗用車やトラックはいずれタイヤを交換する必要があり、使い古されたタイヤはしばしば埋め立てられたり焼却されたりします。これらの廃タイヤは分解しにくく、有害物質が空気や土壌、水に流出するおそれがあります。本研究は単純だが重要な問いを立てます：タイヤの「誕生」から「廃棄」までの全体を見たとき、どの処理方法が温暖化を進める炭素排出を最も抑え、どのリサイクル選択肢がそれを最も削減するのか？

タイヤを誕生から廃棄まで追う

研究者らは大型トラック用タイヤの炭素「会計帳簿」を作成し、製造、輸送、車両での使用、廃棄時のリサイクルという4段階の排出を追跡しました。彼らは炭素排出係数法と呼ばれる標準的手法を用い、使用された物質やエネルギー量にそれぞれの典型的な炭素排出量を掛け合わせました。各段階について、天然ゴムやカーボンブラックといった原材料、工場やトラックで使われる電力・燃料、車両走行中にタイヤに起因して燃やされるディーゼルなどに関連する排出を合算しました。

炭素の大半が本当に出るのはどこか

結果は、タイヤの気候影響の大半は工場から生じていないことを示しています。研究対象のタイヤでは、ライフサイクル全体の約96%が使用段階で発生しており、タイヤが数万キロにわたる車両の燃料消費に影響を与えるためです。タイヤの輸送は総排出量の約2%にすぎず、製造は約2%未満にとどまります。つまり、タイヤ寿命を延ばすことや新品のタイヤを作らずに済ませることは、工場や輸送での小さな効率改善よりもはるかに大きな効果を持ちます。

古いタイヤを再利用するさまざまな方法の比較

タイヤが初回の寿命を迎えた後、主に4つのリサイクル経路があります：リトレッド（再被覆）して再使用する、回収ゴム（リクレイムドラバー）にする、ゴム粉に粉砕する、または高温処理である熱分解（パイロリシス）で分解する。これらの中で、研究チームはホット・コールドのリトレッド、各種の回収ゴム製造法、複数の粉砕・熱分解技術など計8つの具体的な産業プロセスを検討しました。各プロセスについて、工程運転に伴う排出だけでなく、廃タイヤ由来の製品が新しい材料や燃料を代替することで得られる「炭素削減」効果も計算しました。

どのリサイクル選択が最も炭素を節約するか

数値を比較すると、リトレッドが明確な気候面の勝者として際立ちます。8つのプロセスのうちコールドリトレッドが最も優れ、新品のタイヤを作って使用する場合と比べて排出を約59%削減し、ホットリトレッドが約55%でこれに続きます。タイヤを常温で粉砕してゴム粉にする方法や回収ゴムの大気連続脱硫法も約50%と有意な削減を示します。一方、クリオジェニック粉砕や特定の形のパイロリシスのような高エネルギー選択肢は、利益が小さく、場合によっては自らのエネルギー消費をかろうじて相殺する程度にとどまります。全体の炭素削減力の強い順から弱い順のランキングは次の通りです：コールドリトレッド、ホットリトレッド、常温粉砕、大気連続脱硫、スクリュー押出、常圧パイロリシス、真空パイロリシス、クリオジェニック粉砕。

工場段階で最も差を生むのは何か

研究はまた、工場段階の変化がタイヤ全体の排出にどれほど敏感かを検証しました。もしタイヤ製造で使う材料量が40%増えた場合、生産段階の総排出は約31.5%増加しました。しかし、同程度のエネルギー使用の増加は排出を約9.3%しか押し上げませんでした。これは工場内部では、電力や燃料の僅かな変化よりも原材料を減らすこと、あるいは低炭素の原料に切り替えることが気候に対してより重要であることを示唆しています。それでも全体では使用段階が支配的であるため、最も大きな影響を与えるのはタイヤ寿命を延ばす対策や新品タイヤの必要性を避ける手段です。

日常生活と政策にとっての意義

一般向けにはメッセージは明確です：最も環境に優しいタイヤとは、廃棄されずに安全に長く転がり続けるタイヤです。特にコールドプロセスによるリトレッドは、元のタイヤ本体の大部分を再利用でき、材料と新製品の製造に伴う大きな炭素フットプリントを節約します。著者らは、高品質のリトレッドと効率的な回収ゴム技術の支援が、道路輸送の気候影響を大幅に低減できると主張します。本研究は、政策立案者、タイヤ製造者、リサイクル事業者が最も気候に優しい選択を促す基準や投資を決めるためのロードマップを提供し、増え続ける廃棄物問題を実質的な炭素削減の機会へ転換する手助けとなります。

引用: Wang, Q., Li, A. Carbon emission model and evaluation analysis of vehicle waste tire different recycling processes based on reducing environmental pollution. Sci Rep 16, 5821 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35688-y

キーワード: 廃タイヤ, タイヤリサイクル, 炭素排出量, リトレッドタイヤ, ライフサイクルアセスメント