持続可能な医療パッケージングを実現する5つの方法

個人から大企業に至るまで、今日では多くの人々が、より持続可能な製品やプロセスへの転換を模索しています。廃棄物を最小限に抑え、リサイクル可能で生分解性の素材を優先的に使用する環境配慮型のパッケージは、私たちの生活の多くの場面で当たり前のものとなりました。しかし、医療用パッケージの持続可能性を実現するとなると、業界は特有の課題に直面します。

プラスチックメーカーは、医療機器メーカーや医療従事者が導入できるパッケージの選択肢を開発することで、サステナビリティの実現に重要な役割を果たしています。医療機器の複雑なニーズを慎重に考慮した革新的なパッケージソリューションの設計を任されたとき、医療用パッケージで持続可能性を実現することは可能なのか、という疑問が浮かぶのは当然です。私たちの答えは「間違いなく可能」です。

1. 削減（リデュース）、再利用（リユース）、再生（リサイクル）

医療分野には業界特有のサステナビリティの課題があるものの、古典的な持続可能な選択肢を取り入れられる領域はいくつか存在します。ハイテク産業であるため、より一般的なサステナビリティの選択肢が見過ごされがちですが、それらも包括的なアプローチには不可欠です。

こうした方針には、以下のようなものが含まれます。

• 不要なパッケージを削減すること。これには、必要なパッケージの量を最小限に抑えるための戦略的なブランディングの選択も含まれます。
• 再利用可能な容器や、製品の「詰め替え」バージョンを含む製品ラインを設計し、再利用を促進すること。
• 埋め立て廃棄物の量を減らすため、リサイクル可能または生分解性の素材へ切り替えること。

プラスチック業界は、こうした方針に対して特別な責任を負っています。従来のプラスチックは生分解性ではなく、その使用は埋め立て廃棄物やマイクロプラスチック汚染を通じて環境汚染を引き起こします。こうした環境への影響を回避するため、パッケージの数量削減や、プラスチックに代わるリサイクル可能または生分解性の素材の使用が推進されています。そのため、新しいポリマーやリサイクル手法の開発が、プラスチックパッケージの未来を握る鍵となります。

近年、プラスチック技術において興味深い進歩が見られ、これらは持続可能な医療用パッケージに活用できる可能性があります。例として以下が挙げられます。

• 廃棄物を削減し、ポリエチレンテレフタレート（PET）の循環性を高めるために使用できる、プラスチック分解酵素のエンジニアリング。
• パッケージ素材として利用可能な新しいバイオプラスチック素材。
• 酵素のナノ分散による、分解プロセスのアクセシビリティと効率の向上。

The success of these technological advances relies heavily on their cost-effectiveness and scalability. The use of depolymerase enzymes for PET degradation has hit this barrier with enzymes such as leaf-branch compost cutinase, which denatures at high temperatures, limiting its scalability. Luckily, the development of new technologies like PET degrading super-enzymes, such as PET hydrolase (PETase), offers the promise of financially and environmentally sustainable scalability.

2. 持続可能な滅菌パッケージの開発

医療パッケージの持続可能性における主要な課題の一つは、滅菌パッケージへの依存です。内容物の滅菌状態を維持することは患者の安全にとって極めて重要であり、妥協は許されません。パッケージは滅菌バリアを提供するISO規格を満たす必要があります。そのため、成形が容易で、完全に密閉された防水かつ非反応性の滅菌環境を提供できるプラスチックは、滅菌パッケージにとって理想的な素材です。しかし残念ながら、こうしたパッケージの多くは使い捨てであり、リサイクルもされないため、膨大な廃棄物を生み出しています。

2022年のドイツの病院における調査では、プラスチックパッケージが患者1人あたり1日16gの廃棄物を占めていることが明らかになりました。この膨大なプラスチック消費は、この分野におけるイノベーションがいかに重要であるかを浮き彫りにしています。

しかし、滅菌目的の持続可能な医療パッケージを開発する責任は、プラスチック業界だけにありません。メーカーはリサイクル可能なプラスチックの使用を推進していますが、リサイクルを実現するには、こうした持続可能な廃棄物ストリームを活用するためのインフラが必要です。例えば、手術室で開封されたパッケージは、手術開始後にバイオハザード廃棄物として処理することが義務付けられています。リサイクルを行うには、患者が手術室に入る前に、別の廃棄物容器へパッケージを分別して捨てる必要があります。多くの場合、これは可能ですが、そのためには医療従事者が手術室内でこうした変化を積極的に推進する必要があります。

滅菌パッケージのリサイクルが困難、あるいは不可能な場合、プラスチックメーカーはさらに一歩踏み込み、可能な限りプラスチック含有量を削減または代替する必要があります。これは、プラスチックパッケージを必要最小限に抑えるか、以下のようなバイオプラスチック代替素材を開発することで実現可能です。

これらのバイオプラスチック代替素材のトレンド分析によると、過去20年間、学術誌や特許公開においてデンプン系バイオプラスチックが先頭を走っていることがわかります（下図参照）。キトサンも人気が高まっており、学術論文や特許公開の数で上昇傾向を示しています。石油由来ではなく、バイオハザード廃棄物として焼却しても有害な廃棄物を排出しないバイオプラスチックの開発は、滅菌医療パッケージの未来において重要な役割を果たすでしょう。

3. 保護梱包材の代替

持続可能な医療パッケージの全体的な目的は、その量を可能な限り削減することですが、精密機器の輸送には通常、大量の保護梱包材が必要です。繊細で精密な医療機器は高価であり、代替不可能な場合も多いため、輸送時に安全に梱包することは譲れない条件です。

梱包材の量を削減できない以上、戦略的に持続可能な素材を選択する必要があります。この目的で広く使用されているポリスチレンは、埋め立て廃棄物やマイクロプラスチック汚染の原因となりますが、幸いにも医療機器メーカーが採用できる持続可能な梱包の選択肢はすでに存在します。梱包材は、紙製の気泡緩衝材、シュレッダーにかけた段ボール、生分解性の発泡緩衝材など、リサイクル可能または生分解性の素材で大部分を代替できます。

梱包材は主に容積に基づいて機能するものであり、バイオハザードに汚染される可能性は低いため、プラスチック製造における循環性の余地も残されています。企業が梱包材を再利用し、大量の廃棄物を新しい梱包材にリサイクルする方法を見出せば、プラスチックベースの梱包材のライフサイクルをより持続可能なものにできるでしょう。

これには、医療セクター全体での梱包材の再利用に向けた取り組みに加え、プラスチック製造企業内でのリサイクルパイプラインの構築が必要です。パッケージサプライヤーは、自社製品から出る廃棄パッケージを梱包材として再利用するクローズドループ・リサイクルを構築することで、持続可能性を高め、新たな収益源を生み出すことができます。

4. 温度管理輸送の革新

医療業界におけるパッケージングは、単なる保護を目的とするものではありません。多くの製品は、特定の温度を維持する梱包での輸送が必要です。しかし、持続不可能な冷却方法や断熱材が広く使用されていることが、医療パッケージングの持続可能性を阻む大きな障壁となっています。

梱包材と同様に、断熱パッケージングの持続可能性も、リサイクル可能または生分解性の素材を使用することで向上させることができます。さらに、より効果的な断熱材を開発して必要な断熱材の総量を減らすことで、持続可能性をさらに高めることが可能です。したがって、より効果的かつ環境に優しい断熱材の選択肢を生み出す新しいポリマーの開発は、プラスチックメーカーにとって大きなチャンスとなるでしょう。

Sustainable insulating materials using either plastic alternatives, such as cardboard or plastics with a high recycling value, are starting to become available on the market, but there is still room for high-efficacy, sustainable, insulating materials tailored to meet the specific needs of the medical sector.

断熱材に加え、コールドチェーン物流には温度管理された配送サービスや冷凍設備が必要です。パッケージの断熱性能が向上すれば、それらから離れた状態での保管時間が延び、エネルギーコストの高い冷蔵への依存を減らすことができます。

5. ライフサイクル全体の持続可能性を確保する

持続可能な医療パッケージングを実現するには、素材の使用だけでは不十分です。素材のライフサイクル全体にわたって持続可能性を確保しなければなりません。リサイクル可能または生分解性のポリマーを開発する際、プラスチックメーカーは以下の要素を考慮する必要があります。

• 原材料の希少性。
• 輸送。
• 製造時のエネルギー消費。
• リサイクルの利便性と副産物。

バイオプラスチックに関しては、植物由来の代替品が完全に持続可能であると広く宣伝されています。しかし、デンプン、セルロース、キシラン、キチン、タンパク質ベースのポリマーを使用する場合、それらの供給源となる農業が持続可能かつ再生可能な手法で行われていることが前提となります。

PLA（ポリ乳酸）プラスチックは植物デンプンから作られ、当初は堆肥化可能でカーボンニュートラルなプラスチックの代替品として宣伝されました。しかし、PLAの現実的な持続可能性については、他の廃棄物と分別して専用の堆肥化施設へ輸送する必要があることから、すぐに疑問の声が上がりました。PLAは技術的にはこれらの施設で分解されますが、そのプロセスはリサイクルに近く、ライフサイクルは従来のプラスチックと大差ありません。

PLAの事例は、新しい持続可能な素材を設計するプロセスにおいて、ライフサイクル全体を考慮することの重要性を示しています。新素材の真の持続可能性を確保することは、長期的な価値と普及を確実にする助けとなるでしょう。

持続可能な医療パッケージングは実現可能か？

プラスチックメーカーは、滅菌、繊細さ、温度管理といった医療製品特有の厳しい要件という課題を克服しなければなりませんが、そこには大きな革新の余地があります。新しいバイオプラスチックや革新的なプラスチックリサイクル技術の開発は、医療パッケージングの持続可能な未来への扉を開きます。これらの技術が、リサイクルと持続可能性をパッケージングのライフサイクルの中心に据えるという医療機器メーカーや医療従事者の取り組みと組み合わさることで、医療分野におけるより持続可能な未来への道筋となるはずです。