客觀日本

東京大學野口貴文教授:推進白碳業務,用混凝土吸收CO2

2022年09月15日 能源環境

――能吸收多少 CO2

「根據估算,有可能達到全球每年吸收總量10億噸左右。我把這個推廣稱之爲‘白碳’。這是按照可達到的‘綠碳’( 森林吸收)的十分之一,‘藍碳’(海洋吸收)的五分之一來計算的。」

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東京大學教授野口貴文

――目前,混凝土反而是 CO2 排等比增大戶

「生產混凝土原料——水泥時排放出來的 CO2 佔全球總量的8%。由於主要是在水泥原料石灰石(碳酸鈣)的煅燒工序排放,因此只要生產,排放就不可能爲零。我們的專案組正在開發的是,在製造程序中吸收二氧化碳並且不與水泥生產聯動的循環型混凝土。將在清水公司和太陽水泥等公司的協助下,實施其商業化。」

――用什麼方法讓混凝土吸收 CO2 呢?

「將從工廠廢氣和空氣中回收的二氧化碳噴吹到混凝土廢料上(與鈣成分反應),製備出碳酸鈣。然後把碳酸鈣裝入容器中,用碳酸氫鈣溶液填滿縫隙並加熱就會有晶體析出並變硬,這就是新型混凝土。注入的碳酸氫鈣溶液透過 CO2 與碳酸鈣反應製得。」

――實用化面臨哪些課題?

「目前我們已經能夠生產直徑爲10cm、強度爲15MP(1MP爲一百萬P)的混凝土塊,超過了建築基準法要求的12MP。今後的目標是改進位造工藝等,使新型混凝土能夠大型化並符合建築基準法的強度要求。我們打算2025年在大阪-關西博覽會上建造一座紀念碑,並在2030年建造幾座低層建築。我希望到2050年,世界上有一半的混凝土建造物都能採用這種新型混凝土。

「根據日本現行的建築基準法,必須使用水泥才被身份鑑定爲混凝土。我們開發的方法要獲得認證,就必須要制定專門的標準或者修改法規。首先讓這種材料獲得構造物認證而不是混凝土認證,由此獲得認證可能會是一個更爲現實的解決方案。」

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野口教授(左)和東大的丸山一平教授(右)手持新開發的 CO2 固定型混凝土

――用途和供給形式等會發生怎樣的變化?

「由於新型混凝土是中性的,所以不能用於靠鹼性來保存鋼鐵不被氧化的鋼筋混凝土。我們正在探討透過鋼管覆蓋等手法來增加強度,將其用於支柱等結構部件的方法。另外,溫度管理也很重要,我們在考慮事先在工廠硬化,製成預製混凝土後運到施工現場,以此來保證品質的做法。」

迫切需要建立認證系統

鹿島建設公司開發的「CO2 -SUICOM」等在混凝土硬化時吸收 CO2 的技術已經投入了實際應用。爲了使混凝土能成爲繼「綠色」(植物)和「藍色」(海洋)之後的第三個吸收源,有必要開發能夠更大量吸收 CO2 的新一代混凝土。東京大學的以碳酸鈣爲主要成分的方法就是候補之一。

還迫切需要建立評估和認證 CO2 吸收量的系統。日本混凝土協會已開始起草關於評估方法的日本工業標準(JIS),計劃於2023年實施。

日本國土交通省和經濟產業省已開始構建第三方認證階層。日本環境省已開始組織討論,以便向聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)提案,建議從各個國家的 CO2 排放量中減去混凝土吸收的 CO2 量。

日文:遠藤智之、《日經產業新聞》,2022/9/5
中文:JST客觀日本編輯部