NEDO（日本國立研究開發法人新能源產業技術綜合開發機構）於7月23日宣佈，在作為綠色創新基金項目「利用CO₂的混凝土製造技術開發」中的「多類鈣源碳酸鹽化技術研發」課題（2021～2030年度）中，住友大阪水泥與大成建設已完成採用「人工石灰石」的固碳混凝土製品在生產製造性、生產效率、質量及耐久性方面的現場驗證。
圖1 摻用人工石灰石的固碳混凝土預製件（圖片提供：NEDO）
圖2 成瀨大壩原石山開採工程（落蓋式U形側溝）（圖片提供：NEDO）
兩家企業在日本國土交通省直屬的公共工程中使用了每立方米最大固碳量約110kg的固碳混凝土製品，並持續開展了約3年期的連續監測驗證，證實這種混凝土可兼顧環境性能與結構性能。
住友大阪水泥自2021年度起，在綠色創新基金的項目中推進了兩項技術開發：一項是利用含鈣廢棄物與水泥廠廢氣中的CO₂製備「人工石灰石」的雙重循環碳酸鹽化技術開發；另一項是以這種「人工石灰石」為原料生產「碳循環水泥」並應用於混凝土等場景的「碳酸鹽利用技術開發」。
以鈣為主要成分的水泥和混凝土具有較高的CO₂固定潛力，且反應生成物的碳酸鹽化學性質穩定，可實現CO₂的長期礦物封存，因此該材料在CO₂減排領域被寄予厚望。
另一方面，建築領域除了需要降低建材生產與施工環節的CO₂排放外，還要求推動將回收CO₂作為資源並加以利用的碳循環技術的社會應用。
因此，NEDO項目研發出了將回收的CO₂以人工石灰石形式固定並實現資源化，再用作水泥與混凝土材料的循環利用技術。
本次實證於2022年10月開展，將摻用這種人工石灰石的混凝土製品應用於國土交通省直屬的寒冷地區與隧道洞內不同環境條件的兩處工程中進行驗證。在位於寒冷地區的秋田縣「成瀨大壩原石山開採工程」中佈設了落蓋式U形側溝，在福井縣「荒島第二隧道工程」中佈設了帶豎壁矩形渠。
隨後，項目團隊開展了為期約3年的現場監測與各類試驗，從可製造性與生產效率、質量與耐久性角度，驗證了該材料固碳性能與混凝土實用性能的兼顧情況。
本次試驗應用了4種固碳量各異的混凝土，可根據用途與所需性能靈活選型，結果確認，每立方米混凝土最多可固定約110公斤CO₂，且混凝土的環境性能與結構性能得到兼顧。
此外，作為混凝土製品，確認這種混凝土可沿用現有生產設備與生產週期製造，且符合常規產品的同等檢驗標準、可正常交付，因此無需特殊設備更新或工序調整即可完成導入。
同時，項目還在不同環境條件下驗證了固碳混凝土製品在結構服役期內的耐久性能：一類是凍害劣化嚴重的寒冷地區，另一類是汽車尾氣中CO₂易加速中性化進程的隧道洞內。經過約3年的現場監測與取樣試驗，構件未出現裂縫與表層剝落，也未發現強度下降與鋼筋鏽蝕現象。
NEDO綠色創新基金項目在推進本次實證的同時，同步開展了人工石灰石混凝土的材料特性與施工性能評估，以及該混凝土構築物的結構性能研究，推進設計方法與技術指南類文書的編制及標準化工作。本次研發成果的部分內容已納入2026年3月修訂的水泥日本工業標準（JIS）。
NEDO已自本年度起將本次項目由委託項目調整為補助項目（實施階段：2026—2030年度）。今後將在新的實施階段持續推進技術的進一步升級、擴大適用範圍、完善指南文書，以公共工程等社會基建領域的正式應用為目標，進一步推動CO₂資源化利用的推廣應用。
原文：《科學新聞》
翻譯：JST客觀日本編輯部
【日文新聞稿】
摻用人工石灰石、製造時固碳量達110kg CO₂/ｍ³的固碳混凝土製品完成現場實證——經國土交通省直管工程約三年監測，確認環境性能與結構性能可兼顧
