東京大学大学院工学系研究科の丸山一平教授、澤大幹特任研究員、山下奈穂特任助教、同大学先端科学技術研究センターの醍醐市朗准教授、名古屋大学大学院環境学研究科の谷川寛樹教授らの研究チームは、日本国内で過去に建築構造物や土木構造物の製造時に排出されたCO₂の総量を計算するとともに、供用中に炭酸化反応として固定されたCO₂の総量を、建物の寿命、形状、仕上材の影響、解体後の措置などを考慮して計算しました。その結果、セメント製造時に石灰岩からカルシウムを取り出す過程で排出されたCO₂のうち、約14％が供用中に炭酸カルシウムに戻って固定されることがわかりました。
今回開発した予測手法を用いることで、将来的にコンクリート分野がカーボンニュートラルを目指す際、CO₂の固定をどのように評価すればよいかを明らかにし、戦略立案に役立つことが期待されます。

【ポイント】

◆ 従来、コンクリート構造物がCO₂と反応して炭酸カルシウムを生成することは明らかでしたが、この反応によるコンクリート内部のpH低下が鉄筋の腐食を引き起こすという点に重きが置かれ、研究が進められていました。
◆ 今回、これまでの日本国内のセメント生産量に関する資料等の統計データから、コンクリート構造物の量と寿命、最終処分形態を推定しました。さらに、日本での設計特性を反映した建物種類ごとの表面積と体積比をとりまとめ、各種建築構造物の有する全表面積を推定し、その表面に対してCO₂がどの程度固定されたかを初めて明らかにしました。
◆ 今回の結果から、近年では年あたりでセメントの生産時に石灰石の分解により生じたCO₂の約14％が固定化されており、全体として約140万トンのCO₂が固定されてきたことが明らかになりました。本研究成果は、今後の建設材料のライフサイクル全体を考えた材料設計やコンクリート分野のカーボンニュートラルにおいて貢献が期待されます。

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【論文情報】

雑誌名：Journal of Cleaner Production
題　名：CO₂ uptake estimation in Japan's cement lifecycle
著者名：Daiki Sawa, Naho Yamashita, Hiroki Tanikawa, Ichiro Daigo, Ippei Maruyama*
DOI：10.1016/j.jclepro.2024.144542
URL：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S095965262403991X

【研究代表者】

大学院環境学研究科　谷川 寛樹　教授
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