減量建築工地「剩餘混凝土」的技術開發正在不斷開發之中。其中值得注目的是,以建築商爲中心,設法在現場回收材料,或者利用人工智慧(AI)最適化訂購量的嘗試,目的是透過減量浪費爲去碳做貢獻,因爲製造混凝土會排等比增大量的二氧化碳。
建築工地用於基建的預拌混凝土在製造原料水泥時會排等比增大量二氧化碳。據說約佔人類活動產生的二氧化碳排放量的5%。
爲避免預拌混凝土的短缺通常都會多訂,其中大約3%都是「剩餘混凝土」
導致二氧化碳排放量較大的終極因數之一就是剩餘混凝土。預拌混凝土只能在攪拌後的一個半小時内使用,無法儲存。建築公司擔心現場短缺,往往會多訂購一部分,大約有3%的預拌混凝土最終會被剩下並廢棄。
在這種背景下,鹿島公司與東京大學共同開發了減量建築工地剩餘混凝土的技術,還打算向其他公司提供該技術。該公司執行董事坂田升表示:「如果整個建築行業都利用該技術,就有望獲得顯著的去碳效果。」
所開發的方法是使用碳酸水將剩餘混凝土恢復爲可重複使用的狀態。首先,把剩餘混凝土放到振動式篩上,將骨料與其他糊狀材料(砂漿)分離。然後使砂漿與水槽中的碳酸水混合,將其變成混有碳酸鈣和細小骨料的「處理土」。處理過砂漿的碳酸水被中和,氫離子濃度指數(pH)變成可以排放到污水中的水平。
西松建設公司開發出利用AI自動計算所需預拌混凝土量的APP(供圖:該公司)
在這些生成物中的處理土尚未發現用途,但在第一道工序中分離出來的骨料可以作爲礫石等再利用。另外,在處理程序中,砂漿會吸收碳酸水中的二氧化碳,因此還具有直接減排二氧化碳的效果,可以說是一個「一箭雙鵰的系統」(坂田執行董事)。將來還可以將建築工地的重型機械排放的二氧化碳納入這道處理工序,有望進一步減量二氧化碳排放。
此外還有利用IT(資訊科技)減量剩餘混凝土產生量的動向。
西松建設公司與開發設計軟體的FORUM 8公司(東京港區)合作,開發了自動計算所需預拌混凝土的量的APP。可以在智慧型手機或平板終端機上使用。用筆等在製造用圖上圈出需要澆注預拌混凝土的位置後,AI就能計算出所需的量。
到目前爲止,建築公司的員工等在現場手動計算並訂購所需預拌混凝土的量是最普遍的做法。除了工作負擔大且容易發生錯誤外,「還擔心預拌混凝土不夠用而會多訂購一些的終極因數」(西松建設公司建築技術部長原智紀)。
此次開發的APP還具備計算追加訂購預拌混凝土的量的功能,這樣就解決了這些問題。西松建設公司除了在自家的建築工地使用外,還計劃出售給其他公司使用。
剩餘混凝土問題由來已久,但建築行業此前並沒有充分採取措施。除了日益高漲的去碳勢頭,在城市地區等剩餘混凝土處理設施的能力也已達到了極限,處理成本也急劇擧升。因此,建築行業開始採取超越同行隔閡的措施。
具有代表性的是針對2025年舉辦的世界博覽會(大阪·關西世博)的專案。鹿島、竹中工務店和大林組等結成了一個聯盟,旨在徹底消除建設世博會臨時場館等產生的剩餘混凝土。
不僅是建築商,預拌混凝土相關的工業協會和資材廠商也將加入該聯盟,共同篩選削減剩餘混凝土存在的課題。然後共同開發有助於解決這些課題的IT機制和剩餘混凝土回收利用技術等。
建築行業的業務結構爲多層分包式,有很強的縱向聯繫,但同業者之間的橫向聯繫一直很薄弱。如果能以減量剩餘混凝土爲共同目標,在技術開發等方面建立合作關係,還有助於加快整個行業的去碳速度。
日文:三隅勇氣、《日經產業新聞》,2022/7/6
中文:JST客觀日本編輯部