野村研（東京都立大学）：ペットボトルも古着も、鉄の触媒で「分子」に戻す。化学でプラスチックをほどく研究室

着なくなった服や、飲み終わったペットボトル。その多くは、ポリエステルというプラスチックでできています。リサイクルと聞くと「溶かして、別の物に作り変える」ことを思い浮かべる人が多いと思います。

でも、化学のやり方はもう一つあります。プラスチックを分子のレベルでほどいて、作る前の原料に戻す方法です。2025年、東京都立大学の野村琴広先生たちのグループは、安くて手に入りやすい鉄の触媒を使って、ペットボトルや服のポリエステルを、ほぼ100%原料に戻すことに成功しました。今回は、この研究室を紹介します。リサイクルや環境の問題が気になる人、化学で何ができるのか知りたい人に読んでほしい記事です。

ひとことで言うと、何の研究？

野村研究室の研究をひとことで言うと、化学反応を進める「触媒」を工夫して、プラスチックを作ったり、使い終わったプラスチックを原料に戻したりする研究です。

言葉	中学生向けに言うと
触媒	自分は変わらないまま、化学反応を速く・起こりやすくする物質
ポリエステル	小さな分子が鎖のように長くつながったプラスチックの一種。ペットボトルや服の繊維に使われる
PET（ペット）	ポリエステルの代表。ペットボトルの「ペット」はこれ
ケミカルリサイクル	使い終わったプラスチックを化学の力で分解し、作る前の原料に戻すリサイクル

出典：東京都立大学 報道発表（2025年11月14日）。中学生向けの言い方は坂本が言い換えた

野村先生の専門は、触媒の化学です。大学の先生になる前は、化学の会社（住友化学工業、今の住友化学）の研究所で研究員をしていました。会社でも大学でも、ずっと「触媒」を作ってきた先生です。

出典：野村琴広先生の個人ホームページ「プロフィール」

「溶かして形を変える」と「分子に戻す」

このシリーズで紹介した慶應義塾大学の田中研究室は、くだいたプラスチックを3Dプリンターで溶かして、表彰台など新しい形に作り変える研究でした。

野村研究室のやり方は、それとは違います。プラスチックの「鎖」のつなぎ目を化学反応で外して、鎖になる前の小さな分子（原料）にまで戻します。

	溶かして形を変える	分子に戻す（ケミカルリサイクル）
やること	くだいて溶かし、別の形にする	化学反応で鎖をほどき、原料にする
できるもの	表彰台など別の物	もう一度プラスチックを作れる原料
研究の例	慶應 田中研	都立大 野村研

出典：東京都立大学 報道発表（2025年11月14日）、慶應義塾大学 SFCニュース（2021年7月26日）

都立大の発表によると、使い終わったプラスチックは今、ほとんどが燃料として使われていて、原料として使い直される割合は低いそうです。また、ペットボトルを集めて使い直すときは、品質が落ちることが心配されています。原料まで戻せれば、高い純度の原料から作り直せるので品質が落ちにくい、というのがこの方法の強みです。どちらのやり方にも得意な場面があり、両方が必要とされています。

予想クイズ：服がまじりものだったら？

服の多くは、1つの素材だけでできていません。たとえば「ポリエステル65%、綿35%」のように、何種類かの繊維をまぜて織られています。これがリサイクルを難しくしている原因の一つです。

ここでクイズです。まず自分で考えてから、下の答えを開いてください。

出典：東京都立大学 報道発表（2025年11月14日）

鉄の触媒で、ペットボトルも服もほぼ100%原料に

これまでのケミカルリサイクルでは、もっと高い温度と、たくさんの酸や塩基（アルカリ）が必要でした。後から取りのぞく手間もかかり、環境への負担も大きいのが問題でした。

野村先生たちは、ポリエステルとアルコールに触媒を加えて温めることで、おだやかな条件で原料に戻せる触媒を研究してきました。2025年11月に発表したのは、鉄を使った触媒です。鉄は安くて手に入りやすい金属です。

鉄の触媒で試したこと	結果
使ったもの	リサイクル工場で使われている、くだいたペットボトル。ポリエステルの服の廃棄物
反応の条件	アルコール（メタノール）と鉄の触媒を加えて、145℃で温める（服の例では18時間）
原料に戻った割合	ほぼ100%（99.7〜99.9%）
取り出した原料	混じりものの少ない、高い純度。触媒の残りかすも混ざっていなかった
量をふやすと	実験室の大きさから、工場で使うことを見すえた大きさにしても、性能は落ちなかった

出典：東京都立大学・科学技術振興機構（JST）報道発表（2025年11月14日）、論文：Jiang ほか, ACS Sustainable Resource Management（2025年）

服のポリエステルは、温めたあと冷ますと、原料（テレフタル酸ジメチル。ポリエステルのもとになる分子の一つ）が白い結晶になって出てきます。これをもう一度つなげれば、またポリエステルを作れます。

まだ「基盤技術」の段階

都立大の発表では、この方法は「資源循環型社会（資源をくり返し使う社会）の実現に向けた基盤技術」と書かれています。工場で使うことを見すえて試したところまでで、実際の工場でこの方法が使われ始めた、という段階ではありません。研究は、科学技術振興機構（JST）のCREST（国が研究を支えるしくみの一つ）という大きな研究プロジェクトとして、2027年3月まで続く予定です。

2026年、植物から「強くて、よく伸びて、ほどける」プラスチック

野村研究室は、原料に戻すだけでなく、最初から植物で作り、使い終わったら原料に戻せるプラスチックも研究しています。

2026年7月、野村先生たちは、大阪産業技術研究所と滋賀県立大学の研究者と共同で、食べられない植物の油とアミノ酸から、新しいプラスチックを作ったと発表しました。

2026年7月の発表	中身
原料	食べられない植物の油と、アミノ酸など
フィルムの強さ	ポリエチレン（レジ袋などのプラスチック）などより、やわらかくて強く、切れるまでよく伸びた
傷がついたら	引っぱって伸びたり、切れたり、傷がついたりしても、自然に元の状態にもどる材料も作れた
使い終わったら	独自の触媒で、分解して原料に戻せる

出典：東京都立大学 報道発表（2026年7月6日）、論文：Miyamoto ほか, JACS Au（2026年）

ふつう、プラスチックは「強い」と「よく伸びる」を両立させるのが難しい、とされています。この2つを両立させたうえで、使い終わったら原料に戻せる。プラスチックを作るところから戻すところまで、触媒の化学で一周させるのが、この研究室の目指す形です。発表では、資源を循環させる材料として有望だと「示唆した」段階で、製品になったわけではありません。

この研究室に入るには

野村先生がいるのは、東京都立大学の理学部 化学科と、大学院の理学研究科 化学専攻です。キャンパスは東京都八王子市の南大沢キャンパスです。

大学	学部・学科	偏差値
東京都立大学	理学部 化学科	57.5

出典：河合塾「2027年度入試難易予想ランキング表」。偏差値は河合塾のボーダー偏差値

いちばん近い入口は、理学部 化学科です。2027年度の入試では、化学科の入学定員は48人。一般選抜（前期日程28人・後期日程10人）のほか、学校推薦型選抜（10人）や、総合型選抜の「科学オリンピック入試」（若干名）もあります。

出典：東京都立大学「2027年度 募集人員」

公立大学で、前期と後期の2回チャンスがあるのは大きいです。くわしい科目や出願の条件は、必ずその年の募集要項で確かめてください。

研究室は、世界とつながっている

研究室のホームページを見ると、メンバーには海外からの留学生や研究者が多くいます。2026年9月には、研究室の学生2人が、ドイツとベルギーの大学へ共同研究のために留学しました。化学の研究室は、英語で世界とやりとりする場所でもあります。

出典：東京都立大学 有機化学研究室（野村研究室）ホームページ「メンバー」「ニュース」

中高生のうちにできること

自分の服のタグを見てみる

家にある服のタグを5枚見て、「ポリエステル」「綿」が何%ずつか書き出してみてください。100%の服もあれば、2〜3種類がまざった服もあるはずです。まざった服はリサイクルしにくいので、「まざった服からポリエステルだけをほどく」技術が役に立ちます。

中学理科の「化学変化」を大事に

物質が別の物質に変わる化学変化と、原子や分子の考え方は、中学2年の理科で習います。この研究の入口は、中学の化学変化の単元です。高校の化学では、「エステル」や「高分子」という言葉で、この記事の中身をもっとくわしく学びます。

大学の発表を、自分で読んでみる

大学は研究の成果を「報道発表」としてホームページにのせています。都立大のホームページで「野村琴広」と調べると、この記事のもとになった発表が読めます。むずかしい言葉は、高校の化学の教科書でわかる範囲から少しずつ。オープンキャンパスなどの予定も、大学のホームページで確かめてください。

まとめ

• 野村研究室は、触媒の化学で、プラスチックを作ったり、使い終わったプラスチックを原料に戻したりする研究室
• 2025年11月、安い鉄の触媒で、ペットボトルや服のポリエステルを、ほぼ100%（99.7〜99.9%）原料に戻した。まざった服から、ポリエステルだけを選んでほどける
• 2026年7月には、共同研究で、植物の油とアミノ酸から、強くてよく伸び、原料に戻せるプラスチックを作った
• どちらも、まだ製品や工場で使われる前の研究段階
• 入口は東京都立大学 理学部 化学科（偏差値57.5）。前期・後期のほか、推薦や総合型選抜もある

東進館山校 坂本