カーボンニュートラル実現に向けて――窓メーカーによるアルミリサイクル率100％への挑戦

窓やカーテンウォール、カーポートやフェンスなどのエクステリア商品といった、YKK APの様々な商品に使用される素材が、軽量でさびにくい性質をもつ「アルミニウム（以下、アルミ）」です。アルミはボーキサイトと呼ばれる鉱石から精錬される段階で大量のエネルギーを使用します。そのため、YKK APのサプライチェーン全体でのCO₂排出量においては、材料調達にかかわるCO₂排出が最も大きく、その中でもアルミの占める割合が全体の8割強となっています（2022年度実績）。一方でアルミはリサイクルしやすい素材であり、リサイクルする際は使用するエネルギーが少なくて済むため、ボーキサイトから新しくアルミ地金（新地金）をつくる場合に比べて、CO₂排出量はわずか3％程度となります。アルミリサイクルを進めることでサプライチェーン全体のCO₂排出量を大きく削減することにつながり、カーボンニュートラル実現に大きく貢献することができます。

アルミリサイクルの手法は大きく分けて2通りあります。一つは、社内の製造過程で生じる端材（社内リターン材）を素材として再利用する社内品リサイクル。そしてもう一つが、使用済みアルミサッシやタイヤホイールなどの“市中リサイクル材”を活用する社外品リサイクルです。YKK APでは社内品リサイクルはすでに100％を達成しており、現在は社外品リサイクルの割合を高めるための取り組みを進めています。2023年3月に発表したビジョン「Evolution 2030」で掲げた目標は、2030年度までに社外品サイクル率100％。この目標を達成すると、2030年度のCO₂排出量（スコープ1+2、スコープ3）は2013年度比で約4割の削減が見込めます。しかしながら、2022年度の社外品リサイクル率は27％。この非常に高い目標を実現するためにYKK APが進めている取り組みを紹介します。

YKK APの商品に使われるアルミ素材は、外部より購入したアルミ地金にマグネシウムやシリコンなどの金属を一定量混ぜて溶解炉で溶解して固めた「ビレット」を、金型からところてん式に押し出して「アルミバー材」にし、表面処理を行い錆びにくくした後、商品に合せて切断・加工し、組み立ててカーテンウォールやカーポートなどの商品になります。

その第一弾として、四国製造所（香川県）では、2021年10月よりアルミ鋳造設備の再構築に着手。第1期工事のアルミ溶解炉・保持炉更新に続き、第2期工事でYKK AP初となるリサイクル炉を導入し、2023年9月に稼働を開始しています。
実際に設備導入・運用稼働する中では課題も山積みでした。設備導入を担当した素材技術部 鋳造技術室長の林浩二さんは「導入前のテストは行っていたものの、実際のスケールで、長時間稼働を始めると想定していなかった点も見えてきましたが、連続稼働の目途は立ち、今後さらに条件の最適化に取り組んでいきます」と話します。また、現場での大きな課題となるのが“管理スペース”の問題。市中リサイクル材は新地金に比べて容積が3～4倍、ものによっては8倍にもなります。アルミ鋳造工程を担当する四国製造所 素材製造部 鋳造ライン長の田岡亜紀さんは「容積が大きいため、大量のストックをすることができません。生産計画に応じた調達が必要であり、トラック配車にも気を配っています。またリサイクル炉に投入するためのハンドリングの回数も増えるため、材料投入の自動化にも取り組んでいます」と、市中リサイクル材ならではの課題への対応を進めています。

9月に稼働を開始したリサイクル炉により、四国製造所の社外品リサイクル率は2022年度時点の33％から、2023年12月単月で50％まで伸長。2024年度には76％、2030年度には100％を目指しています。また、四国製造所を皮切りに、黒部製造所（富山県）、東北製造所（宮城県）、九州製造所（熊本県）と国内でアルミ鋳造設備を持つ全拠点で再構築とリサイクル炉の導入を進めていく方針です。一方、林さんは「特定ロットの社外品リサイクル率を100％にすることは、今でもできます。ただ、すべてのロットを100％にするには技術的な課題が多い。溶解時の不純物の除去や、品質確保の取り組みを進める必要があります」と、課題も見えてきています。

現在YKK APが注力する研究テーマは「不純物を取り除くためのアップグレートリサイクル技術（※2）の創成」「市中リサイクル材の分別による再生アルミ（※3）の製造プロセス確立」「アルミ酸化物の低減と活用による循環システム構築」です。例えば社外品リサイクルにおける大きな課題の一つとなるのが「調達」です。これまでは市中リサイクル材の中でも、元のアルミ材の出所がはっきりしていて成分も特定できるものを使用していました。ただ、社外品リサイクルが活発化するなかで市中リサイクル材の価格も高騰しており、出所や成分がはっきりとした市中リサイクル材だけでは生産量を賄えない状況になっています。そこで出所や成分が不明瞭なミックスメタル（※4）も活用していく必要があります。これらを分析する技術、分別する技術、ミックスメタルを溶解した際に生じる不純物を取り除く技術など、さまざまな技術開発が求められます。YKK APで本プロジェクトの事務局を務める素材技術部 技術企画室の谷畑弘之さんはYKK APが参画する目的について「これらの技術開発をYKK AP単独で進めるのは難しい。産官学民の様々な知見を得られる場として本プロジェクトに期待しています」と話します。

YKK APは本プロジェクトで進められる様々な研究テーマに対して7名の技術者が参画し、大学や他企業との共通課題の研究開発を進める予定です。2023年10月に開設した「富山大学軽金属材料共同研究棟」にもYKK APの研究室を設け、さらなる技術革新を加速させていきます。