植物のようにCO2を吸い込むコンクリート「CO2-SUICOM(スイコム)」で未来の低炭素社会を創る!(前編)

【エネルギー×ITが創る未来 vol.6】

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MIRAI SERVICE - Future Service Laboratory

2020年10月30日公開

温室効果ガス排出量削減に向けてCO2削減が叫ばれる中で、エネルギー使用の効率化や再エネの普及などさまざまな取り組みが進められています。IT業界においても、IT化の進展が人やモノの移動を減らしCO2の削減に貢献する一方、データセンターなどのITインフラによりCO2が排出されています。
再エネや省エネでCO2の排出量を減らしたとしても、完全にゼロにするのはなかなか難しいことです。そんななかで、既に排出されたCO2を吸収する、まるで植物のようなコンクリート「CO2-SUICOM」が開発され、すでに実用化も始まっています。
今回は、CO2-SUICOMの事業に携わる鹿島建設、中国電力、デンカ、三菱商事、ランデスのご担当者さまに未来サービス研究所金森がオンラインインタビューを行い、CO2-SUICOMの仕組みや普及に向けた取り組みについてお話を伺いました。
前編ではCO2-SUICOMの仕組み、開発経緯についてご紹介します。

中国電力株式会社 電源事業本部 水力土木運営担当副長
河内 友一(こうち ゆういち)
火力発電所でのCO2-SUICOM製造試験、事業性評価等に携わる。

鹿島建設株式会社 技術研究所 土木材料グループ 主任研究員
関 健吾(せき けんご)
CO2-SUICOMの技術開発・展開全般に携わる。

デンカ株式会社 青海工場 セメント・特混研究部 グループリーダー
森 泰一郎(もり たいいちろう)
炭酸化混和材「LEAF」の研究・開発、CO2-SUICOMの品質評価(CO2吸収量の評価方法と実際の評価など)などに携わる

三菱商事株式会社、ローカーボンタスクフォース担当
滝川 晃史(たきがわ あきふみ)
海外を中心としたCO2-SUICOM事業化のサポート及び海外市場・カーボンプライシングなどの制度調査を行う。

ランデス株式会社 品質推進本部長
藤木 昭宏(ふじき あきひろ)
プレキャストコンクリート製品の研究開発・品質保証などに携わる。

植物のようなコンクリートとは?「CO2-SUICOM」の仕組み

未来研 金森  皆さまが開発しておられるCO2-SUICOM、どのようなコンクリートなのでしょうか?

中国電力 河内 CO2の吸収とCO2排出量の少ない材料を積極的に使用することで、材料由来のCO2排出量をマイナスにすることができるプレキャストコンクリートです。

三菱商事 滝川 CO2-SUICOMのようにCO2を吸収・固定化し有効活用する技術は「カーボンリサイクル」と呼ばれています。現在世界中で注目が集まっており、研究開発が進んでいますが、我々が調査している中で、CO2をマイナスにまでできているのはCO2-SUICOMだけです。

未来研 金森  最先端の技術を世界に先駆けて開発しておられるのですね!ですが、カチカチに堅いコンクリートがどのようにしてCO2を吸い込むのでしょうか?

中国電力 河内 コンクリートが固まる前のどろどろの状態のときに、養生槽という閉じた空間のなかでCO2に触れさせることで、CO2がコンクリートに吸収され、固まっていきます。固まらせるために、通常のセメントに加え特殊な材料を使っています。デンカが副生消石灰を出発原料に開発したダイカルシウムシリケートγ相(γC2S)を主成分とする特殊混和材(炭酸化混和材「LEAF」)です。これがCO2と反応することで炭酸カルシウムとなり固まっていきます。

未来研 金森  コンクリートが街中に設置されてからではなく、製造する段階でCO2をコンクリートの中に閉じ込めているのですね。

中国電力 河内 そうです。そして、CO2-SUICOMの材料にはもう一つ大きな特徴があります。通常のコンクリートではセメントをたくさん利用しますが、セメントは製造時に多くのCO2を排出します。そこで、セメントの使用量を減らし、火力発電所の産業副産物として生成される石炭灰や製鉄所の副産物である高炉スラグも材料に用いています。セメントの使用量を減らすことでCO2排出が大幅に削減されます。当社では以前から大量に生成される石炭灰の有効利用の方法も模索しておりましたので、CO2削減に加えて、産業副産物が有効活用できるという面でも環境性貢献度の高い製品です。

未来研 金森  石炭灰をCO2排出量の多いセメントの代わりに有効利用することでCO2が削減できて、一挙両得ですね。

中国電力 河内 セメント量を減らし特殊混和材、高炉スラグ、石炭灰を使ったことによるCO2削減量が197kg/㎥、さらにこれら材料を配合したコンクリートの炭酸化反応によるCO2固定量が109kg/㎥で合計306kg/㎥です。一般的なコンクリートブロックを製造するためのCO2排出量が288kg/㎥ですので、CO2-SUICOMCO2の排出量を18kg/㎥だけマイナスにできている計算になります。

鹿島建設 関  大きく成長した杉の木の1年間のCO2吸収量が約14kgとされています。CO2-SUICOMは歩車道境界ブロック1個で杉の木1年分程度のCO2削減に貢献できます。

一般的なコンクリートとCO2-SUICOMのCO2排出量の比較図

世界に先駆けたカーボンリサイクル技術で社会貢献と新規ビジネスを実現!

未来研 金森  コンクリートでCO2を吸収するというのはすごい発想だなと感じました。どのようにして開発が始まったのでしょうか?

鹿島建設 関  15年以上前にデンカから当社に特殊混和材γC2Sを紹介いただき、まずは2社で共同研究を行いました。当初は環境性能ではなく耐久性に注目し、放射性廃棄物処分などを対象とした万年単位で劣化しない超高耐久性のコンクリートを開発しました。2007~2008年頃、ある程度開発が進み用途を検討しようということで中国電力に相談し、3社で協議を進める中で、「CO2と反応しているということはCO2を吸収しているのだからCO2削減につながる」ということに気づき、耐久性ではなく環境性能を打ち出した製品を開発していくことになりました。

中国電力 河内 当社の石炭火力発電所である島根県の三隅発電所で排出されるCO2を吸収させる実証試験を行い、2010年頃に製品ができるようになりました。市場に出していくため、2014年頃に岡山県のプレキャストコンクリートメーカーであるランデスに参画いただきました。そして、今後は海外を視野に入れた販売促進を強めていくため、2019年より三菱商事に参画いただき、現在の体制に至っています。

未来研 金森  耐久性から環境性能に焦点を変えながら、開発、製品化に向け徐々に仲間を増やしてこられたのですね。開発で特に苦労されたのはどのようなことですか?

鹿島建設 関  CO2排出量をマイナスにまでもっていくのにかなり試行錯誤を繰り返しました。各社でこの技術のコンセプトを協議する中で、CO2を削減するだけでなく吸収してマイナスにできればより社会的な意義が向上するだろうと考え、「マイナス」にすることを開発目標にしました。CO2吸収量を増やすには特殊混和材の量を増やせばよいのですが、そうすると表面がどんどん固まってCO2の吸収反応が遅くなってしまい、製造に12カ月も要してしまいます。当時、2週間程度で製造することを目指していましたので、CO2吸収量を増やしながら反応を速めるための材料や養生槽内の環境条件に頭を悩ませながら解決してきました。

河内さま

関さま

CO2-SUICOM開発の経緯や苦労をお話いただく中国電力 河内様(上)、鹿島建設 関様(下)

関様は愛犬とともにインタビューにご対応いただきました。

未来研 金森  「マイナス」というコンセプトが先にあったのですね。カーボンリサイクルという概念が無いころから次の時代を見据えた取組をされていたのだと感じました。

中国電力 河内 関連各社とも既存事業でCO2排出を避けられない中で、少しでも環境に貢献していきたいという考えが強く、そのようなコンセプトが出てきたのではないでしょうか。

デンカ 森   そうですね。当社も化学品メーカーとして、製造プロセスでCO2を排出していますので、環境に配慮した特殊混和材の提供を通じて、低炭素社会の実現に貢献していきたいと考えからCO2-SUICOMに取り組んでいます。

三菱商事 滝川 CO2削減は非常に重要な取り組みであり、社会貢献というだけでなく新しいビジネスチャンスとして捉える必要があると考えています。当社では再エネや水素社会などの低炭素事業にも取り組んでいますが、排出されてしまったCO2を削減するという面でカーボンリサイクル技術は非常に有意義であり、その中でもCO2-SUICOMは開発が先行していて優位性が高いと考えています。

未来研 金森  皆様の環境貢献への想いが形になり、世界に先駆けたビジネス化が進んでいるのですね。

後編では、CO2-SUICOMの用途、今後の更なる開発についてご紹介します。

植物のようにCO2を吸い込むコンクリート「CO2-SUICOM(スイコム)」で未来の低炭素社会を創る!(後編)

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(2020年10月30日更新)
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