出典：*9 CIAJ 一般社団法人 情報通信ネットワーク産業協会（2018）「平成29年度 携帯電話・PHSにおけるリサイクルの取り組み状況について ～回収台数は増加・回収率は横ばい～」 ご紹介してきた通り、今後ますます重要性が高まるレアメタルですが、世界的に見ても希少なもので、埋蔵している地域も限られています。ちなみにレアアース17種は、世界の産出量の90％以上を中国が占めています。 左から4列目（黄色網かけ部分）が、今回得られた計算結果で、鉄で12億トン、アルミで6千万トン、銅が3800万トンになっています。 https://www.enecho.meti.go.jp/about/special/tokushu/anzenhosho/koubutsusigen.html, 経済産業省（2014）非鉄金属課 鉱物資源課「レアメタル・レアアース（リサイクル優先５鉱種）の現状」 ● 省資源・省エネルギーの可能性が大きい。 したがって、ほぼすべてを輸入に頼っています（以下の図５）。, 図５　レアメタルの輸入割合 ● 2050年までに現有埋蔵量の倍以上の使用量となるもの ２番目の流れはマレーシアから中国への取引です。 レアメタルには明確な定義はありませんが、一般的に以下のようなものを指します *1-1。 「地中埋蔵量が比較的少なかったり、採掘と精錬のコストが高いなどの理由で流通・使用量が少ない非鉄金属」 下の表1の元素表でレアメタルを確認してみましょう。 この偏在リスクには２種類あります。 それはどういう意味でしょうか。, レアメタルには明確な定義はありませんが、一般的に以下のようなものを指します *1-1。, 「地中埋蔵量が比較的少なかったり、採掘と精錬のコストが高いなどの理由で流通・使用量が少ない非鉄金属」, 出典：*2 経済産業省資源エネルギー庁（2018）「世界の産業を支える鉱物資源について知ろう」 都市鉱山とは、そうした工業製品を鉱山に見立てて、その鉱山に含まれた貴重な資源を積極的に取り出そうとする試みを指す概念です。, この都市鉱山には、天然鉱山からの採掘や精錬と比較して、以下のようなメリットがあります。, ● 埋蔵量が把握できて、探す必要がない。 https://www.nims.go.jp/research/elements/rare-metal/study/index.htm, 資源枯渇リスク http://www.cjc.or.jp/raremetal/advanced-business-model/hitachi-2, 最後に、私たち個々の消費者の手元にある携帯電話とパソコンの回収状況についてみたいと思います。, まず、使用ずみの携帯電話は、製造メーカーと通信業者等で構成される「モバイル・リサイクル・ ネットワーク（MRN）」が、個人情報保護に取組みながら、携帯電話の販売店で、本体、充電器、電池を自主的に無償回収しています。, 最近はその動きが家電量販店や中古情報機器販売店等にも拡大し、2011年には 「携帯電話リサイ クル推進協議会」が設立されました *7:p.97。, 図18 使用済み携帯電話の年度別回収状況 そのため、コスト高となって、回収されないという状況でした。, また、エアコン・コンプレッサー中のレアアース磁石は、分解に手間がかかる上に、強力な磁場のために安全に分離回収できませんでした。, このような理由から、レアアース磁石はＨＤＤからもエアコン・コンプレッサーからもリサイクルされずに、低価格の「雑鉄」として処分されていました。, そこで、この事業ではHDDとエアコン・コンプレッサーのそれぞれに対して、手作業をしなくても分離する装置を開発しました（下の図16、図17）。, その結果、低コストが実現し、回収した磁石は磁石製造会社に売却し、磁石の原料として再利用されています。, 図16　HDDからネオジム磁石を分離・回収するシステム 出典：*3 経済産業省（2014）非鉄金属課 鉱物資源課「レアメタル・レアアース（リサイクル優先５鉱種）の現状」 ▶︎今日からできる４つのこと。「Take Action」まとめ ウム（Zr）、タリウム（Tl）、ビスマス（Bi）, ちなみに、図４の右から11本目のバーはコバルト（Co）ですが、コンゴが埋蔵量の多くを占めています。コンゴにおけるコバルト採掘での過酷な児童労働が現在、国際的な問題になっています。, なお、日本には、天然レアメタル資源がほとんどありません。 我が国レアメタル備蓄制度は、国家備蓄と民間備蓄の2本立てとなっています。日本の基準消費量の42日分を国家備蓄、18日分を民間備蓄が担い、合計60日分を目標とし、我が国資源セキュリティの最後の砦として、短期的な供給障害に備えています。 出典：*1-1　NIMS 国立研究開発法人物質・材料研究機構「レアメタル・レアアース特集＞レアメタル問題」 レアメタルという表現がありますが、これは日本でしか通用しないようで、希少な金属と訳され、一般的には、経済産業省が指定した31種類の産出量が少ない金属類を指すようです。レアアースの17種類は、このレアメタル31種類の中に含まれます。 ● 加工を経て使用されたものなので、一般に天然鉱石より高品質である。 レアアース(希土類)とレアメタル(希少金属)の違い、レアアースの価格、産出国の埋蔵量と輸出規制、日本におけるレアアース備蓄の現状などについて詳しく解説します。 出典：*2 経済産業省資源エネルギー庁（2018）「世界の産業を支える鉱物資源について知ろう」 ● CO2 発生量が大幅に少なく、低炭素社会の実現に有益である *5。, 電子機器内の基板には様々な部品が使われていますが、それぞれの各部品の中には、レアメタルが含まれています（図9）。, 図9　都市鉱山の例：電子機器の基板 それは、コストが廃棄物に含まれる不純物の量や内容によって異なることと、不純物の処理もしなければならないということです。, そこで、現在では、微生物を活用したレアメタルの抽出技術も開発されています *5、*6。 出典：*1-6 NIMS 国立研究開発法人物質・材料研究機構「レアメタル・レアアース特集＞各種データ」 出典：*8-2 一般社団法人 産業環境管理協会 資源・リサイクル促進センター「レアメタルリサイクル＞ハードディスク（ＨＤＤ）とエアコン・コンプレッサーのレアアース磁石分離回収技術の開発と実証（株式会社日立製作所）」 レアメタルのうち、赤く塗りつぶされた17元素のグループは、「レアアース」（希土類元素）と呼ばれています。, なお、本稿では、特に区別する必要がない場合にはレアアースも含めて「レアメタル」と総称することにしますが、必要に応じてレアメタルとレアアースを区別して用います。, 図１　私たちの身の回りにあるレアメタル また、資源を大量に集めなくても、少量ずつ処理することができるため、１の「分散の壁」の解決法としても有益です。, この壁は従来のリサイクルの限界を指します。 そして、シェアして周りに広めることが http://www.cjc.or.jp/raremetal/advanced-business-model/hitachi-2, CIAJ 一般社団法人 情報通信ネットワーク産業協会（2018）「平成29年度 携帯電話・PHSにおけるリサイクルの取り組み状況について ～回収台数は増加・回収率は横ばい～」 https://www.meti.go.jp/policy/recycle/main/data/pamphlet/pdf/handbook2018.pdf, 一般社団法人 産業環境管理協会 資源・リサイクル促進センター「レアメタルリサイクル」 http://www.cjc.or.jp/raremetal/advanced-business-model/honda-jmc, ハードディスク（ＨＤＤ）とエアコン・コンプレッサーのレアアース磁石分離回収技術の開発と実証（株式会社日立製作所） な埋蔵量はないため図では空白だが， 各種の鉱物資源が存在している。 5 レアメタルはかつて 日本にもあった 図3で日本にヨウ素の埋蔵量が多 いのに驚く人もあると思われるが， 現在ヨウ素はチリが世界の2/3，日 本が1/3を生産している。これは太 Facebook @shizenenergy, 日本や世界で起こっている様々な問題を知ること、 日本メディアによると、日本はレアアースを含有する海泥を発見した。埋蔵量は中国の10倍以上で、日本の消費量の数百年分に達するという。 現在、中国は世界のレアアース埋蔵量の3分の1を擁し、供給の90％以上を担っている。 最大の輸出国はかつては中国でしたが、この図からわかるように、現在はベトナムです。 未来を変える一歩になります。, Twitter @HATCH_JPN https://www.enecho.meti.go.jp/about/special/tokushu/anzenhosho/koubutsusigen.html, レアメタルは表中の黄色に塗りつぶしてある元素です。 Copyright © SHIZEN ENERGY Inc. All Rights Reserved. 特にレアアースについては、中国がその供給量の90％以上を占めているといわれています（下の図４）。, 図４　レアメタル・レアアースの国別偏在度 https://www.nims.go.jp/research/elements/rare-metal/urban-mine/ball-mill.html, これらの技術により、小型電子機器を粉々に破砕せずに、レアメタルが含まれた基板部分などが区別できるような状態で解体し、そこから半導体チップやメッキなどを効率よく分離することができるようになりました。, これらの装置は小型で設備投資を抑えることができるため、低コストを実現することができます。 https://www.nims.go.jp/research/elements/rare-metal/index.html, レアメタル問題 https://www.nims.go.jp/research/elements/rare-metal/urban-mine/ball-mill.html, 経済産業省資源エネルギー庁（2018）「世界の産業を支える鉱物資源について知ろう」 Instagram @shizen.energy.group https://www.ciaj.or.jp/ciaj-wp/wp-content/uploads/2018/06/data1.pdf, PC３R 一般社団法人 パソコン３R推進協会（2018）「使用済パソコンの回収および再資源化実績」 レアメタルの生産量、埋蔵量、資源量、価格、消費量、日本および各国の輸入量、輸出量などの基本的な統計（推移を含む）について調べる資料としては以下のようなものがあります。【 】内は当館請求記 … 出典：*2 経済産業省資源エネルギー庁（2018）「世界の産業を支える鉱物資源について知ろう」 ジルコニウムの資源よりも、チタンの原料の方が埋蔵量としては多いのに、ジルニウムの方が安価になる理由は、精錬コストが高いからです。 採掘すれば、欲しいだけの量が採れる鉄のようなベースメタルとは違い、チタンは豊富に地中にあっても少量のチタンしか採れないのは金属に換えるための時間、手間とコストがかかり過ぎるからです。たくさんの電気を要します。たくさん需要があって、豊富な埋蔵量があれば供給も比例すれば値下がりするのが需給と価格の法則ですが、埋蔵量が豊富なのに供給 … それだけでなく、そうしてリサイクルしたレアアースをさらにバッテリー材料にするという画期的なものです。, この技術は2012年に確立し、ハイブリッド車から使用済みニッケル水素バッテリーを集めるというレアアースのリサイクルを開始しました。 http://susdi.org/wp/data/post-149/, 国立研究開発法人科学技術振興機構（公立大学法人大阪府立大学 大学院工学研究科 物質・化学系専攻 化学工学分野 教授 小西 康裕）「微生物を活用する都市鉱山からの 微生物を活用する都市鉱山からの レアメタルの分散型リサイクル」 日本はこれほどレアメタルが必要なのです。, 日本は、貴重なレアメタルの安定確保のために、以下の５つの政策を実施しています *2。, ① 海外資源確保の推進 https://www.nims.go.jp/research/elements/rare-metal/probrem/risk.html, 以上のように、レアメタルは私たちの日常生活においても、産業においても、また地球環境保護においても非常に重要な役割を担っています。, 貴重なレアメタルですが、このレアメタルをめぐっては、大きなリスクが２つあります。 一方でレアメタルは、産出国の偏在、brics諸国の台頭による需要増、資源ナショナリズムの影響により、価格高騰や需給逼迫が予想されている。資源の大半を輸入に頼る日本にとってレアメタルの安定供給は産業界の命運を握る課題として認識されている。 埋蔵資源の偏在と資源消費の偏在です。, まず、埋蔵資源の偏在リスクについてみたいと思います。 https://www.nims.go.jp/research/elements/rare-metal/probrem/uneven.html, この図の一番、左のバーの「RE」はレアアースを示しています。 これは従来の抽出方法に比べてより効率的で、環境への負荷も少ない方法です。, レアメタルを含んだ製品は、個々の消費者の手元にあります。 出典：*2 経済産業省資源エネルギー庁（2018）「世界の産業を支える鉱物資源について知ろう」, 出典：*3 経済産業省（2014）非鉄金属課 鉱物資源課「レアメタル・レアアース（リサイクル優先５鉱種）の現状」, 出典：*1-1　NIMS 国立研究開発法人物質・材料研究機構「レアメタル・レアアース特集＞レアメタル問題」, 出典：*1-3 NIMS 国立研究開発法人物質・材料研究機構「レアメタル・レアアース特集＞資源枯渇リスク」, 出典：*1-4 NIMS 国立研究開発法人物質・材料研究機構「レアメタル・レアアース特集＞資源偏在リスク」, 出典：*4 SusDi 一般社団法人　サステイナビリティ技術設計機構「資源・リサイクルテータ図面集＞レアアースのトレードフロー2007と2017」, 出典：*1-5 NIMS 国立研究開発法人物質・材料研究機構「レアメタル・レアアース特集＞都市鉱山」, 出典：*1-6 NIMS 国立研究開発法人物質・材料研究機構「レアメタル・レアアース特集＞各種データ」, 出典：*1-7 NIMS 国立研究開発法人物質・材料研究機構「レアメタル・レアアース特集＞都市鉱山の開発」, 出典：*1-8 NIMS 国立研究開発法人物質・材料研究機構「レアメタル・レアアース特集＞開発技術」, https://www.enecho.meti.go.jp/about/special/tokushu/anzenhosho/koubutsusigen.html, https://www.meti.go.jp/shingikai/sankoshin/sangyo_gijutsu/haikibutsu_recycle/pdf/026_04_00.pdf, https://www.nims.go.jp/research/elements/rare-metal/probrem/risk.html, https://www.nims.go.jp/research/elements/rare-metal/probrem/dryness.html, https://www.nims.go.jp/research/elements/rare-metal/probrem/uneven.html, https://www.nims.go.jp/research/elements/rare-metal/urban-mine/index.html, https://www.nims.go.jp/research/elements/rare-metal/urban-mine/data.html, https://www.nims.go.jp/research/elements/rare-metal/urban-mine/development.html, https://www.nims.go.jp/research/elements/rare-metal/urban-mine/ball-mill.html, http://www.cjc.or.jp/raremetal/advanced-business-model/honda-jmc, http://www.cjc.or.jp/raremetal/advanced-business-model/hitachi-2, https://www.ciaj.or.jp/pressrelease2018/3483.html, https://www.meti.go.jp/policy/recycle/main/data/pamphlet/pdf/handbook2018.pdf, https://www.nims.go.jp/research/elements/rare-metal/index.html, https://www.nims.go.jp/research/elements/rare-metal/study/index.htm, https://shingi.jst.go.jp/past_abst/abst/p/10/1035/osaka510.pdf, https://www.shibaura-it.ac.jp/albums/abm.php?d=429&f=abm00001272.pdf&n=%E3%83%AC%E3%82%A2%E3%83%A1%E3%82%BF%E3%83%AB%E3%83%90%E3%82%A4%E3%82%AA%E3%83%AA%E3%82%B5%E3%83%BC%E3%83%81%E3%82%BB%E3%83%B3%E3%82%BF%E3%83%BC%E6%88%90%E6%9E%9C%E5%A0%B1%E5%91%8A%E6%9B%B8.pdf, http://www.cjc.or.jp/raremetal/advanced-business-model, https://www.ciaj.or.jp/ciaj-wp/wp-content/uploads/2018/06/data1.pdf, https://www.pc3r.jp/association/recycle_result.html, Less Plastic, More Fun! レアアース（RE）、トリウム（Th）、ニオブ（Nb）、タングステン（W）、ロジウム（Rh）、白金（Pt） それは、日本がハイテクを駆使する技術立国だからです。 出典：*7 経済産業省（2018）「資源循環ハンドブック 2018 法制度と３R の動向」p.98 このブログでは多くの人が知ってそうで知らないニッチな雑学ネタ、学生が気になる情報、その他筆者の趣味としている生活関連のネタを中心に記事をまとめています。 ▶︎ぜひ自然電力のSNSをフォローお願いします！ https://www.ciaj.or.jp/pressrelease2018/3483.html, 上の図18は携帯電話の回収状況を表していますが、2017年のリサイクル活動の認知率は57.2％、事業者全体の回収率（＝「事業者全体の専売店等での回収台数」÷（「専売店等での機種変更」＋「任意解約数」））は15.1％でした。, また、2018年に行われた調査によると、スマートフォン保有者は処分意向（回収に協力してもよいという回答）が50％である一方、非処分意向が29％に達しています *10:p.6。, このことから、携帯電話のリサイクルに関する消費者の取り組みにはまだ改善の余地が大いにあることがわかります。, 2003年10月以降に販売された家庭系パソコンは原則と して無料で回収し、再資源化されることになっています。, 現在、家庭系パソコンは、各メーカーと一般社団法人パソコン３Ｒ推進協会が郵便事業株式会社との連携によって、全国の郵便局を指定回収場所として、「エコゆうパック」による戸口回収を実施しています *7:p.98。, 図19 使用済みパソコンの年度別回収状況 https://www.nims.go.jp/research/elements/rare-metal/urban-mine/development.html, この「抽出型」はレアメタルを廃棄物からできるだけ高純度に抽出し、素材として再生させる方法です。, ただし、この方法にはデメリットもあります。 そうした意味では、日本は世界有数の資源国に匹敵するといっていいでしょう。, レアメタルを採掘するためには、天然鉱山の採掘と同じような手順が必要です（下の図11）。, 図11 都市鉱山化と天然鉱山の採鉱プロセス比較 図6は精製されたレアアースの金属(磁石のネオジム等やニッケル水素電池などに使われるレアアース金属)を表しています。 https://www.nims.go.jp/research/elements/rare-metal/probrem/uneven.html, 都市鉱山 出典：*4 SusDi 一般社団法人　サステイナビリティ技術設計機構「資源・リサイクルテータ図面集＞レアアースのトレードフロー2007と2017」 ④ リサイクル イタリアから日本への取引も、中国からアメリカへの流れもみられます。, でも、図6も図7も大きな流れが日本に向かっていることを示しています。 これは、ベトナムでの資源開発が進んだことと、中国の国内需要が増大したことによるものと考えられます *4。, 図7　レアアース化合物のトレードフロー（取引額ベース） 目指すは500記事です！. Twitter @HATCH_JPN https://www.nims.go.jp/research/elements/rare-metal/urban-mine/index.html, 以下の図10は、「全世界のレアメタルの資源供給が停止し、日本の都市鉱山だけで現在の世界需要をまかなったら何年持つか」という仮定で計算した結果です。, 図10　日本の都市鉱山蓄積量/世界の年間消費量のグラフ レアメタルとは文字通り希少金属という意味で、亜鉛やコバルト、ニッケルといった非鉄金属全体を指します。因みに海外ではマイナーメタルと呼ばれているそうです。, レアメタルが具体的にどういった役割を担っているのか、また主要な産出地や日本の近海での埋蔵量や産出状況なども含めて詳しく解説していきます！, それについて解説する前に、まずレアメタルとはどんな物なのかについて軽く説明していきましょう。, レアメタルとは希少金属とも呼ばれ、産業界での流通量と使用量が極めて少ない金属のことを言います。狭義では鉄や銅といったベースメタル、金や銀などの貴金属以外で産業に利用される非鉄金属全体を指しています。, 代表的なレアメタルを挙げると以下の金属になります。またそれぞれどういった目的で利用されているのかも簡単に説明しておきます。, これらのレアメタルは現代生活に欠かせない資源となっています。なぜかと言いますと、昨今のスマホやパソコンといった電化製品の中には多種多様な電子部品が入っていますが、その電子部品の構成材料として組み込まれているからです。, 例えば半導体レーザーや発光ダイオード、化学電池、永久磁石、ハードディスクの磁気記録素子などといった電子材料や磁性材料はレアメタルの宝庫と言えます、最近ではこれら電子部品を含む家電製品や携帯電話などが廃棄された都市鉱山も注目されているようです。, また電子部品以外にも構造材でもアルミや鉄をベースとして強度を増した合金を構成しています。特にステンレス鋼は非常に錆びにくいので各家庭のキッチンの流し台などに用いられています。, このように現代社会に欠かせなくなった資源ではありますが、レアメタルという名称から希少であるというイメージが強いです。しかし地殻中に含まれる存在量はかなり多い方です。, レアメタルは地殻中に含まれる量はかなり多い方ですが、鉱石中に含まれる量が少なすぎて製錬による濃縮や抽出に大きな手間がかかります。, 枯渇するという心配は今のところないですが、近年の中国やインド、さらに中南米と言った多くの新興国の経済発展による需要の増加で価格の高騰が続いています。実際に2002年から2007年の間でニッケルの価格が8倍になっているほか、希土類元素のレア・アースの価格も数倍以上に上昇しています。, レアメタルはその希少性から非常に産出量も少なく、また産出国がアフリカといった政情不安定な国が多いため、政治的な理由で供給が難しくなると言ったケースも指摘されています。, そのためアメリカ合衆国やスイスでは第二次世界大戦直前からレアメタルの国家備蓄を行ってきました。日本もその流れを受けた形で、大量の国内備蓄を石油天然ガス・金属鉱物資源機構によって管理されています。, 品目対象はニッケル・クロム・タングステン・モリブデン・コバルト・マンガン・バナジウムの7元素で、いずれも日本の産業上において極めて重要性が高いです。1998年にバナジウムが供給不安定のため一度だけ市場に放出されました。, 昔から島国で資源に乏しいと言われる日本ですが、当然レアメタルも例外ではありません。やはりほとんどのレアメタルは外国からの輸入に依存しているのが現状で、日本国内ではレアメタルの産出が行われていません。, ただし日本海側から北海道東部にかけて広がっているグリーンタフ（黒鉱ベルト）という領域は、緑色凝灰岩という大昔の海底火山によって生じた大量の火山岩が存在します。, この火山岩は見た目が黒いので黒鉱とも呼ばれていますが、亜鉛や鉛、ビスマスを含む鉱石が広く採掘されていました。しかし硫化鉱と諸金属からの分離に手間がかかってコスト敵に割が合わないとして長い間採掘は行われていませんでした。今後のレアメタルの価格の高騰などで開発がされるという可能性もありますが、果たしてどうなるやら。, 陸地はダメでも日本には広大な排他的経済水域があります、海の底に目を向ければまるで状況は変わります。, 日本の排他的経済水域内には大量の海底資源が存在するとされていて中でも最近注目されているのはメタンハイドレートという天然ガスに並ぶエネルギー資源です。, さらに豊富なレアメタルも大量に埋蔵されていて、海底にある熱水鉱床には1.7億トン、コバルト・リッチ・クラストと呼ばれる多金属団塊の層には2.2億トンと推計され、これら全部合わせると300兆円に相当する価値があるとされています。, もちろんこれは現在推定されている分に過ぎません、海底資源は深い海の底を探査しないと詳しい状況はわかりませんが、深海は高い水圧のため従来の科学力ではうまく探査できない状況が続いていました。もしかしたら今後さらに埋蔵量が増える可能性もあります。, レアメタルの需要が拡大するにつれて注目されてきたのが都市鉱山と呼ばれる資源の山です。都市鉱山とは、都市部でゴミとして廃棄された家電製品などの中に存在する有用なレアメタルを鉱山に例えたもので、特に産業界ではレアメタルの価格の暴騰によって廃棄された携帯電話やパソコンなどの電子部品からレアメタルの回収とリサイクルを行うことが推奨されています。, 実は都市鉱山まで含めると日本は世界有数の資源大国となります。人口が1億を超えている経済大国なので購入する家電製品や電子製品の量も多いですが、同時に廃棄される量も多いのです。, 2008年1月の調査によれば日本の都市鉱山に含まれる金の総量は6800トンもあってこれは全世界の埋蔵量の約20％に匹敵すると言います。金以外にも銀やインジウムといった貴重な金属の宝庫になっていて、こうした金属を全て回収すれば今後の産業界を支える貴重な柱になるでしょう。, 海底資源と都市鉱山と、2つも資源の山がありますのでこれらを有効的に活用すれば日本は新たな経済成長を実現できます。特にレアメタルに関しては産出地の偏りが激しいため、石油と同様政情不安による影響を受けやすいのでますます対策を進めなければいけないと言えるでしょう。, またレアメタルの他にレアアースという資源もありますが、この両者の違いについて詳しく知りたい方は以下の記事をどうぞ！, 次回のコメントで使用するためブラウザーに自分の名前、メールアドレス、サイトを保存する。, 九州出身の雑学＆ゲーム好きのアカギです。 金属の種類とレアメタル、レアアースの基礎的理解. ハイテク製品には欠かせないレアメタルですが、文字通り希少な金属で、入手困難。, 都市にある鉱山？　その鉱山からレアメタルを「発掘」する？ https://shingi.jst.go.jp/past_abst/abst/p/10/1035/osaka510.pdf, 芝浦工業大学 SIT 総合研究所 レアメタルバイオリサーチセンター 研究代表者 山下光雄 （芝浦工業大学工学部応用化学科）（2016）「微生物機能を用いたレアメタル回収技術開発研究 平成 23 年度～平成 27 年度私立大学戦略的研究基盤形成支援事業 研究成果報告書」 図7は化合物(パネルガラス研磨に使うセリア、LED蛍光体のレアアース酸化物など)です。, 図6　レアアースの金属のトレードフロー（取引額ベース） http://www.cjc.or.jp/raremetal/advanced-business-model, ハイブリッド自動車の使用済み駆動バッテリーからレアメタルをリサイクルし、再びバッテリー材料へ（本田技研工業株式会社、日本重化学工業株式会社） https://www.enecho.meti.go.jp/about/special/tokushu/anzenhosho/koubutsusigen.html, 高い産業技術力を誇る日本は、こうした政策のうち、代替材料の開発とリサイクルに強みがあります。, そこで、ここからは、既に実用段階にあり、大きなポテンシャルを秘めた、レアメタルのリサイクルにフォーカスしたいと思います。, レアメタルのリサイクルに欠かせないのが「都市鉱山」（urban mining）というコンセプトです *1-5。, 都市にはレアメタルを含んだ使用済みの工業製品が大量に眠っています。 https://www.nims.go.jp/research/elements/rare-metal/urban-mine/development.html, この図のように、レアメタルのリサイクルは、① 使用済みの製品を回収し、②　資源が取り出せるように解体し、③ 不必要なものを分離・除去し、④ 目的のレアメタルだけを抽出する、という手順をふみます。, 次に、採掘したレアメタルの従来の再生方法をみてみましょう。 その後、2013年には、リサイクルした再生レアアースを電池メーカーに供給開始しています。, ２つ目の事例は、ハードディスク（ＨＤＤ）とエアコン・コンプレッサーのレアアース磁石分離・回収技術の開発です。, これまで、HDD中のレアアース磁石は手作業で分解した後、分離回収する必要がありました。 https://www.nims.go.jp/research/elements/rare-metal/urban-mine/data.html, この図をみると、世界の２～３年の消費量に相当する蓄積がある金属が多いことがわかります。, 特に蓄積量が多いのは、電池材料として期待されるリチウム（Li）と触媒や燃料電池電極に不可欠な白金族（PGM）です。, このように、日本の都市鉱山には貴重な都市鉱石が大量に眠っているのです。 未来を変える一歩になります。 レアアース(希土類)とレアメタル(希少金属)の違い、レアアースの価格、産出国の埋蔵量と輸出規制、日本におけるレアアース備蓄の現状などについて詳しく解説します。 Facebook @shizenenergy, NIMS 国立研究開発法人物質・材料研究機構「レアメタル・レアアース特集」ホーム https://www.nims.go.jp/research/elements/rare-metal/probrem/dryness.html, この図の左図は年間消費量（K ton）を表しています。 それは、「抽出型」と呼ばれるものです（下の図12）。, 図12 「抽出型」の概要 モリブデン（Mo）, タングステン（W）, コバルト（Co）, 白金（Pt）, パラジウム（Pd） 出典：*1-7 NIMS 国立研究開発法人物質・材料研究機構「レアメタル・レアアース特集＞都市鉱山の開発」 図中、矢印の太さは貿易額の大きさを表します。 ③ 省資源・代替材料の開発 レアメタルは、スマホ、パソコン、エアコン、車など私たちが日常的に使っている製品に使われています。 https://www.nims.go.jp/research/elements/rare-metal/probrem/risk.html, レアメタルの基礎知識 https://www.meti.go.jp/shingikai/sankoshin/sangyo_gijutsu/haikibutsu_recycle/pdf/026_04_00.pdf, 図１のうち、現在は特に次世代自動車のEV（電気自動車）普及にともなう需要が拡大しています *2。, レアメタルは、強度を増したり錆びにくくする構造材料への添加材、発光ダイオードや電池、永久磁石などの電子・磁石材料、光触媒やニューガラスなどの機能性材料など、その用途は多岐にわたります。, また、レアアースも強力な永久磁石や固体レーザー、カラーテレビの蛍光体に使用されています *1-2。, さらに、レアメタルは、地球温暖化対策にも役立つ金属です。 Instagram @shizen.energy.group 貴重なレアメタルを含んでいる製品であっても、他の多くの部分はプラスチックなどでできています。 現代社会を支える重要な資源であるレアメタルは日本の近海に大量に眠っているとされています。具体的にどのくらいの埋蔵量を誇るのか？また最近注目されつつある都市鉱山についても解説していきます。 ② 備蓄 そして、シェアして周りに広めることが 企業による先進的な取り組みが進む一方で、個々人の手元にある都市鉱石の再利用はまだ普及しているとはいいがたい状況です。, 今後、効率的なリサイクルシステムが構築するのを待つばかりでなく、私たち消費者もレアメタルのリサイクルに関する高い意識をもち、回収に協力する姿勢が必要です。, ＼ 自然電力からのおしらせ ／ http://susdi.org/wp/data/post-149/, 次にレアアース化合物は、中国から日本への取引が大きいことがみてとれます。 日本の金属消費量は世界全体の消費量に対して、ベースメタルである銅は4％、亜鉛は3％、鉛は2％、またレアメタルであるニッケルは9％、モリブデンは15％、貴金属のプラチナは17％を占め、世界でも有数の金属消費大国です。 小型電子機器等破解装置（下の図13）と三次元ボールミル（下の図14）です。, 図13　小型電子機器等破解装置　　　　　　　　 図14 三次元ボールミル https://www.pc3r.jp/association/recycle_result.html. 枯渇リスクと偏在リスクです。, NIMS（国立研究開発法人物質・材料研究機構）は、レアメタルに限らず、2050年までに多くの種類の金属が現在の埋蔵量では足りなくなると予測しています。 出典：*8-2 一般社団法人 産業環境管理協会 資源・リサイクル促進センター「レアメタルリサイクル＞ハードディスク（ＨＤＤ）とエアコン・コンプレッサーのレアアース磁石分離回収技術の開発と実証（株式会社日立製作所）」 https://www.nims.go.jp/research/elements/rare-metal/probrem/dryness.html, 資源偏在リスク https://www.meti.go.jp/policy/recycle/main/data/pamphlet/pdf/handbook2018.pdf, 上の図19は使用済みパソコンの回収状況を表していますが、最近は減少傾向であることがわかります。, 回収されたパソコンの2018年における資源再利用率は、デスクトップ型本体が77.5％、ノートブック型が59.9％でした *11。, 以上みてきたように、レアメタルは私たちの日常生活でも、日本の基幹産業においても、また環境保全上も非常に重要な役割を担う金属です。, そのレアメタルは都市鉱山という形でまだ大量に眠っています。 特に、日本の消費量は、世界消費量の約半分を占めているといわれています *1-2。 https://www.shibaura-it.ac.jp/albums/abm.php?d=429&f=abm00001272.pdf&n=%E3%83%AC%E3%82%A2%E3%83%A1%E3%82%BF%E3%83%AB%E3%83%90%E3%82%A4%E3%82%AA%E3%83%AA%E3%82%B5%E3%83%BC%E3%83%81%E3%82%BB%E3%83%B3%E3%82%BF%E3%83%BC%E6%88%90%E6%9E%9C%E5%A0%B1%E5%91%8A%E6%9B%B8.pdf, 経済産業省（2018）「資源循環ハンドブック 2018 法制度と３R の動向」 出典：*1-4 NIMS 国立研究開発法人物質・材料研究機構「レアメタル・レアアース特集＞資源偏在リスク」 ――南鳥島沖での高濃度レアアースの発見は、鉱物資源が乏しい日本にとって大変な朗報でした。これまでの調査航海で同海域のレアアースの濃度や分布、埋蔵量などはどこまで判明したのでしょうか。最新の研究成果をお聞かせいただけますか。 加藤　私たち東大と海洋研究開発機構は、2013年1月に共同で南鳥島の250km南で調査し、水深5600～5800mの５ヵ所で海底の泥を採集して化学分析を行いました。 その結果、あるポイントでは海底2～4m付近に最大6600ppm（0.66％）を超える超高濃度のレアア… 出典：*1-8 NIMS 国立研究開発法人物質・材料研究機構「レアメタル・レアアース特集＞開発技術」 【統計】レアアース（希土類元素）の生産量と埋蔵量 国別シェア【グラフ】 今回は産業分野、工業分野で幅広く利用されているレアアース（希土類元素）の国別シェアの統計をみていきます。 レアアース（希土類）とは？ まず最初に、レアアースについて説明。 2020年内に100万本のペットボトル削減に取り組む「mymizu」とは, ゼロ・ウェイストの町、上勝町。 「自然エネルギー由来100%」の電気でつくられた ビールの誕生の裏話. つまり、分散しているため、それらを効果的に集めなければ、リサイクルが難しいという問題です。, 例えば、スマホなどの小型電子機器を想定してみましょう。 図の情報を整理しましょう。, ● １カ国の生産シェアが75％以上の資源 これまでのリサイクル方式から脱却し、技術開発を進めて、以上のような壁を打開することが必要です。, 図15　ハイブリッド自動車の使用済み駆動バッテリーからレアメタルをリサイクルし、再びバッテリー材料にする事例 日本や世界で起こっている様々な問題を知ること、 右図のバーの濃いブルーは既に採掘した量を、薄いブルーは今後、必要になる量を表しています。 https://www.enecho.meti.go.jp/about/special/tokushu/anzenhosho/koubutsusigen.html, これまでみてきたように、埋蔵資源には大きな偏在が見られますが、資源の消費も偏在しています。 レアアースの世界需要の 数百年分の埋蔵量が確認された。 その場所は、日本の排他的経済水域内に 位置する、東京の小笠原諸島の南鳥島で 見つかった。 これは、何を意味するのか。 レアアースのおさらいから 日本語で言うと「希土類元素」。 聞きなれない言葉。 パラジウム（Pd）、テルル（Te）、バナジウム（V）、タンタル（Ta）、ベリリウム（Be）、ジルコニ CO2を排出しない新エネルギーの技術革新を「エコイノベーション」と呼びますが、その技術にも今後、さまざまな種類のレアメタルが大量に使用されることが予想されています（以下の図２）　*1-1。, 図２　レアメタルとエコイノベーションの関係図 https://www.nims.go.jp/research/elements/rare-metal/urban-mine/data.html, 都市鉱山の開発 2050年までの白金の消費量と埋蔵量・採掘量は下の図３のように予測されています。, 図３　白金（Pt）の消費量（左）と埋蔵量・採掘量（右） 出典：*4 SusDi 一般社団法人　サステイナビリティ技術設計機構「資源・リサイクルテータ図面集＞レアアースのトレードフロー2007と2017」 http://www.cjc.or.jp/raremetal/advanced-business-model/hitachi-2, 図17　エアコン・コンプレッサーからネオジム磁石を分離・回収するシステム 日本はベースメタル、レアメタルのいずれも、ほぼすべてを輸入に頼っています。 国内にも鉱物資源がないわけではないのですが、産出量が少なかったり、環境問題などから生産コストが見合わず、利用さ … レアアースは現在の社会には必須な鉱物資源であることは間違いのないことである。 レアアースの生産量は、中国が世界の8割を占めています。中国がダントツ1位ですね。 埋蔵量で見ても、やはり中国がトップで、世界の4割強と、半分近くを占めています。 また、黄線は現有埋蔵量を、赤線は埋蔵量ベース（現在は採掘が困難なものも含め、現時点で確認されている量）を表しています。, 白金の場合、図３のように、2050年には現有埋蔵量を使い切り、埋蔵量ベースにまで到達することが予測されています。, でも、これは一例にすぎず、既にみたように、2050年には現有埋蔵量の倍以上の使用量になると推計されているレアメタルもあります。, 次に偏在リスクをみていきましょう *1-4。 日本は世界有数のレアメタル消費国. 出典：*1-3 NIMS 国立研究開発法人物質・材料研究機構「レアメタル・レアアース特集＞資源枯渇リスク」 ニッケル（Ni）, マンガン（Mn）, リチウム（Li）, インジウム（In）, ガリウム（Ga）, このうち、白金（Ｐｔ）を例にして詳しくみてみましょう。 300年分のレアメタルわがeezに“四国＋九州”に分布 [2019/12/11 18:42] 希少金属の埋蔵量が日本の消費量の300年分あることが分かりました。 したがって、そうした製品からレアメタルを取り出すためには、レアメタルを他の素材から分離するとともに、レアメタル以外の素材の処理も考えなければならないという問題があります。, 例えば、小型電子機器１台に含まれているレアメタルの量は少なく、その価格も低いため、それより低いコストでリサイクルしなければならないという問題があります。, この問題を解決するために、、NIMSが民間企業２社と共同で開発した技術があります *1-8。 したがって、レアメタルの調達は日本にとって生命線です。, ここで、世界全体のレアアースのトレードフロー（貿易の流れ）をみてみましょう。 https://www.ciaj.or.jp/pressrelease2018/3483.html, CIAJ 一般社団法人 情報通信ネットワーク産業協会（2018）「携帯電話・PHS・スマートフォンの リサイクルに関する調査 結果報告書」 ● ３カ国の生産シェアが80％以上の資源 | リチウムイオン電池が全盛の時代だが、より安価でレアメタルが枯渇しても心配がないナトリウムやカリウムを使う電池が、世界の注目を集めている。開発の最前線を走るのが東京理科大学理学部第一部応用化学科の駒場慎一教授である。 中国が世界生産量の8割を占める「レアアース」は、いまや先進国各国の経済の要です。日本の南鳥島で発見された大量のレアアースは日本経済を救うでしょうか？ 中には埋蔵量の数倍の使用量が予想される金属もあります。, ● 2050年に現有埋蔵量をほぼ使い切るもの https://www.meti.go.jp/shingikai/sankoshin/sangyo_gijutsu/haikibutsu_recycle/pdf/026_04_00.pdf, SusDi 一般社団法人　サステイナビリティ技術設計機構「資源・リサイクルテータ図面集＞レアアースのトレードフロー2007と2017」 出典：*8-1 一般社団法人 産業環境管理協会 資源・リサイクル促進センター「レアメタルリサイクル＞ハイブリッド自動車の使用済み駆動バッテリーからレアメタルをリサイクルし、再びバッテリー材料へ（本田技研工業株式会社、日本重化学工業株式会社）」 ⑤ 海洋資源開発, 図8　日本の鉱物資源政策 出典：*1-5 NIMS 国立研究開発法人物質・材料研究機構「レアメタル・レアアース特集＞都市鉱山」 http://susdi.org/wp/data/post-149/, 日本に向かう赤い大きな矢印の起点はベトナムです。 出典：*1-7 NIMS 国立研究開発法人物質・材料研究機構「レアメタル・レアアース特集＞都市鉱山の開発」 レアメタルを大量に消費している国は、主に工業が盛んな先進国や大国です。 青の矢印と赤の矢印がありますが、赤の矢印は青の２倍の取引があることを意味します。, 図は２種類あります。 レアメタルの多くは全埋蔵量の半分以上を上位３カ国で占められています。 チタンはクラーク数最大のレアメタルです。 クラーク数とは、地球上の地殻表層部における元素の存在比率を質量パーセントで表した数字です。チタンはクラーク数 第10位に位置しており、地中埋蔵量が多い金属と言えます。 鉄、金、銀、銅、プラチナ ─ 世の中には非常に多くの金属の種類があり、それらはさまざまな用途で使用され、私たちの生活に欠かせないものとなっていますが、この中に、「レアメタル」や「レアアース」と呼ばれる希少な金属があります。 2016日本の都市鉱山蓄積と資源国の埋蔵量; 金属のtmr係数とco2原単位; かって日本で採掘していたレアメタル; 日本近郊の海洋金属資源; 各金属生産上位3位までの国のシェア率; 携帯に含まれる成分% 埋蔵量と年間消費量2016; 資源埋蔵量の偏在2016; アーカイブ https://www.nims.go.jp/research/elements/rare-metal/urban-mine/development.html, 開発技術 https://www.nims.go.jp/research/elements/rare-metal/urban-mine/index.html, 各種データ http://www.cjc.or.jp/raremetal/advanced-business-model/honda-jmc, ひとつめの事例は、効率の良いプロセス方法を開発し、量産工程で、自動車の使用済み部品からレアアースを抽出するプロセスを世界で初めて確立したものです（上の図15）。