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セメントリサイクル方法が世界最大の気候変動問題の解決に役立つ可能性(Cement recycling method could help solve one of the world’s biggest climate challenges)

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2024-05-22 ケンブリッジ大学

ケンブリッジ大学の研究者たちは、大規模に低CO₂排出コンクリートを生産する方法を開発しました。この方法は、鉄鋼リサイクルに使用される電気アーク炉を利用して、同時にセメントをリサイクルします。コンクリートは水に次いで世界で最も使用される材料であり、人為的なCO₂排出の約7.5%を占めています。この新しい方法では、鉄鋼リサイクルで通常廃棄物となる石灰フラックスを使用済みセメントで代替し、リサイクルされたセメントを新しいコンクリートの製造に利用できます。これにより、コンクリートと鉄鋼の生産コストにほとんど影響を与えずにCO₂排出量を大幅に削減できます。材料加工研究所による最近のテストでは、この方法でリサイクルセメントを大規模に生産できることが確認されました。

<関連情報>

ポルトランドセメントの大規模電気リサイクル Electric recycling of Portland cement at scale

Cyrille F. Dunant,Shiju Joseph,Rohit Prajapati & Julian M. Allwood
Nature  Published:22 May 2024
DOI:https://doi.org/10.1038/s41586-024-07338-8

セメントリサイクル方法が世界最大の気候変動問題の解決に役立つ可能性(Cement recycling method could help solve one of the world’s biggest climate challenges)

Abstract

Cement production causes 7.5% of global anthropogenic CO2 emissions, arising from limestone decarbonation and fossil-fuel combustion1,2,3. Current decarbonation strategies include substituting Portland clinker with supplementary materials, but these mainly arise in emitting processes, developing alternative binders but none yet promises scale, or adopting carbon capture and storage that still releases some emissions4,5,6,7,8. However, used cement is potentially an abundant, decarbonated feedstock. Here we show that recovered cement paste can be reclinkered if used as a partial substitute for the lime–dolomite flux used in steel recycling nowadays. The resulting slag can meet existing specifications for Portland clinker and can be blended effectively with calcined clay and limestone. The process is sensitive to the silica content of the recovered cement paste, and silica and alumina that may come from the scrap, but this can be adjusted easily. We show that the proposed process may be economically competitive, and if powered by emissions-free electricity, can lead to zero emissions cement while also reducing the emissions of steel recycling by reducing lime flux requirements. The global supply of scrap steel for recycling may treble by 2050, and it is likely that more slag can be made per unit of steel recycled. With material efficiency in construction9,10, future global cement requirements could be met by this route.

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0902鋼構造及びコンクリート
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