グリーンケミストリー：科学を通して持続可能な未来を築く

投稿日 : 17 September 2025

投稿者 : Preeti Wani

有害な残留物を残さずに化学物質が生産され、工業プロセスが周囲の環境に安全で、イノベーションが地球に害を与えるのではなく、地球を支える世界を想像してみてください。これがグリーンケミストリーのビジョンです。グリーンケミストリーは、有害物質の使用と生産を削減、あるいはゼロにする製品とプロセスの設計を目的とした、化学研究と工学における革新的な戦略です。地球社会が気候変動、汚染、そして天然資源の枯渇に取り組む中、グリーンケミストリーの重要性は強調しすぎることはありません。グリーンケミストリーは科学と持続可能性のギャップを埋め、経済成長と環境責任を両立させる実用的なソリューションを提供します。

グリーンケミストリーとは何ですか?

グリーンケミストリー（持続可能な化学）は、有害物質の発生を削減または除去する化学製品およびプロセスの設計です。1990年代に米国環境保護庁（EPA）によって提唱されたこの概念は、汚染防止への積極的なアプローチを推進しています。汚染物質が排出された後の影響を重視する環境化学とは異なり、グリーンケミストリーは、汚染が発生する前の分子レベルでの汚染防止を目指します。主な目標は以下のとおりです。

• 有害廃棄物の削減
• エネルギー効率を向上させる
• 再生可能な資源を活用する
• より安全な化学製品の開発

化学者ポール・アナスタスとジョン・ワーナーによって開発されたグリーンケミストリーの 12 の原則は、グリーンケミストリーの核となる哲学を形成しています。

グリーンケミストリーが重要な理由

グリーンケミストリーは、社会における化学物質の生産と消費のあり方に変革をもたらす役割を果たしています。倫理的な選択であるだけでなく、持続可能性の目標とビジネスパフォーマンスの両方に合致する、測定可能な環境、経済、健康、そして規制上のメリットをもたらします。

環境上の利点 -グリーンケミストリーを採用する最も有望な理由の 1 つは、環境に非常に良い影響を与えることです。

• 汚染源を削減：従来の化学プロセスでは、大気、水、土壌への有害な副産物の放出がしばしば発生します。グリーンケミストリーは、汚染が発生した後に対処するのではなく、汚染を予防することに重点を置いています。「予防は治療に勝る」という根本的な考え方に基づいています。例えば、化学反応に水や超臨界CO₂などの環境に優しい溶媒を使用することで、有毒廃棄物の発生を回避できます。
• 天然資源の保全：多くのグリーンケミストリー戦略では、石油由来の資源ではなく、植物由来の材料などの再生可能な原料を使用しています。これにより、限られた天然資源への圧力が軽減され、より持続可能な材料経済が促進されます。
• 温室効果ガス排出量の削減による気候変動の抑制：低温触媒反応などのエネルギー効率の高いプロセスは、化石燃料の消費量を削減し、温室効果ガスの排出量を削減します。バイオベースポリマーや炭素回収化学プロセスなどの発見も、気候変動対策に貢献します。

経済力 -グリーンケミストリーを選択することは、地球に優しいだけでなく、事業拡大のための賢明な戦略でもあります。グリーンケミストリーの実践を導入する企業は、多くの場合、競争優位性と長期的なコスト削減を実現します。

• 廃棄物処理、エネルギー使用、危険物処理に関連するコストを削減：有害廃棄物の管理には多額の費用がかかる場合があります。そのため、グリーンケミストリーは廃棄物の発生源を削減・排除することで、運用コストと廃棄コストを削減します。例えば、無溶媒反応は廃棄物を削減するだけでなく、高価な保護具や封じ込めシステムの必要性も軽減します。
• 環境に優しい製品に新たな市場機会を創出：生分解性、無毒性、そして倫理的に生産された製品に対する消費者の需要が高まるにつれ、環境に優しい代替品を提供する企業は、新たな収益性の高い市場に参入することができます。自然派化粧品、動物実験をしていない化粧品、環境に優しい包装、そして医薬品のクリーンラベルの増加は、この変化を象徴しています。
• 持続可能な産業におけるイノベーション：グリーンケミストリーは、企業に製品設計の見直しを促すことでイノベーションをもたらします。これにより、再生可能エネルギー、バイオテクノロジー、材料科学分野におけるグリーンスタートアップ企業の設立や新技術の創出が促進されています。デュポン、BASF、コベストロなどの企業は、製品ポートフォリオの強化を目指し、環境に配慮した研究開発に投資しています。

健康と安全 -化学物質は現代生活に欠かせないものですが、多くの化学物質は深刻な健康被害をもたらします。グリーンケミストリーは、人間と生態系にとってより安全な物質の設計を優先しています。

• 労働者と消費者の有害物質への曝露低減：発がん性化学物質や神経毒性化学物質をより安全な代替物質に置き換えることで、グリーンケミストリーは製造現場の労働者を保護し、消費者の健康リスクを低減します。例えば、建築資材に使用されるホルムアルデヒド系樹脂をバイオベース接着剤に置き換えることで、室内空気質が向上します。
• 化学分野における事故や有害事象の低減：従来の工業化学では、一般的に可燃性、爆発性、あるいは反応性の高い化合物が用いられます。グリーンケミストリーは、安定性が高く危険性の低い物質の使用を促進し、産業事故、流出、火災のリスクを低減します。さらに、適切な温度や圧力といったより安全な反応条件の確立を促進し、操業上の危険性を低減します。

規制とコンプライアンス -環境への懸念が高まるにつれ、世界中の政府は化学物質の使用と排出に関する規制を強化しています。グリーンケミストリーは、コンプライアンスへの積極的な道筋を提供します。REACH（EU）、EPA（米国）などの厳格な環境法や、その他の国際基準への企業のコンプライアンスを支援します。規制当局がより安全な化学物質の取り扱いと環境への影響に関する透明性を強化するにつれて、グリーンケミストリーは以下のような枠組みと自然に連携するようになります。

• 欧州連合のREACH（化学物質の登録、評価、認可および制限）では、企業が製造および販売する物質に関連するリスクを特定し、管理することが義務付けられています。
• 米国の EPA の Safer Choice プログラムは、性能が優れ、人体と環境にとってより安全な製品を認定します。
• インドの化学物質管理安全規則（CMSR）と中国の新規化学物質届出（NCSN）も、より環境に優しい政策に向けた世界的な取り組みを反映しています。グリーンケミストリーの原則を取り入れている企業は、規制の変更を遵守し、高額な罰金を回避し、世界市場への参入を維持する上で有利な立場にあります。

グリーンケミストリーにおける新たな技術開発

グリーンケミストリーは、最先端の科学技術とともに、次のような注目すべき発展を遂げています。

• 分子設計における人工知能: AI は、効果的かつ環境に優しい分子の設計に役立ちます。
• 生体触媒：グリーン触媒として使用される酵素は、反応の効率と特異性を向上させます。
• 溶媒を使用しない反応: メカノケミストリーにより、有害な溶媒に関係なく化学反応が可能になります。
• グリーンナノテクノロジー: ナノスケールの材料は、医薬品、電子機器、その他の用途で使用するために、より安全なプロセスを使用して製造されます。
• 電気合成: 多くの場合、再生可能エネルギー源から抽出される電気が、試薬の代わりに化学反応に動力を与えるために使用されます。

グリーンケミストリーの未来は非常に刺激的で、大きな可能性を秘めています。持続可能なソリューションへの需要が高まるにつれ、グリーンケミストリーは循環型経済モデルと統合され、資源の回収と再利用を確実にするようになると考えられます。バイオマテリアル、フードテック、ゼロウェイスト製品といった分野におけるグリーン起業家精神を育むことができます。さらに、国連の持続可能な開発目標（SDGs）の達成を促進し、化学者、エンジニア、データサイエンティスト、環境保護活動家などによる学際的なパートナーシップを強化することも可能になります。デジタル技術の急速な進歩、政策支援、そして一般市民の意識向上により、グリーンケミストリーは今後数十年で例外ではなく、当たり前のものとなるでしょう。グリーンケミストリーは単なる科学分野にとどまりません。よりクリーンで安全、そして持続可能性の高い世界への転換なのです。化学物質の設計、製造、そして使用方法を見直すことで、環境負荷の削減、人々の健康の保護、そしてイノベーションの推進が可能になります。