客观日本

東京大学野口贵文教授:推进白碳业务,用混凝土吸收CO2

2022年09月15日 能源环境

――能吸收多少 CO2

“根据估算,有可能达到全球每年吸收总量10亿吨左右。我把这个推广称之为‘白碳’。这是按照可达到的‘绿碳’( 森林吸收)的十分之一,‘蓝碳’(海洋吸收)的五分之一来计算的。”

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东京大学教授野口贵文

――目前,混凝土反而是 CO2 排放大户

“生产混凝土原料——水泥时排放出来的 CO2 占全球总量的8%。由于主要是在水泥原料石灰石(碳酸钙)的煅烧工序排放,因此只要生产,排放就不可能为零。我们的项目组正在开发的是,在制造过程中吸收二氧化碳并且不与水泥生产联动的循环型混凝土。将在清水公司和太阳水泥等公司的协助下,实现其商业化。”

――用什么方法让混凝土吸收 CO2 呢?

“将从工厂废气和空气中回收的二氧化碳喷吹到混凝土废料上(与钙成分反应),制备出碳酸钙。然后把碳酸钙装入容器中,用碳酸氢钙溶液填满缝隙并加热就会有晶体析出并变硬,这就是新型混凝土。注入的碳酸氢钙溶液通过 CO2 与碳酸钙反应制得。”

――实用化面临哪些课题?

“目前我们已经能够生产直径为10cm、强度为15MP(1MP为一百万P)的混凝土块,超过了建筑基准法要求的12MP。今后的目标是改进制造工艺等,使新型混凝土能够大型化并符合建筑基准法的强度要求。我们打算2025年在大阪-关西博览会上建造一座纪念碑,并在2030年建造几座低层建筑。我希望到2050年,世界上有一半的混凝土建造物都能采用这种新型混凝土。

“根据日本现行的建筑基准法,必须使用水泥才被认可为混凝土。我们开发的方法要获得认证,就必须要制定专门的标准或者修改法规。首先让这种材料获得构造物认证而不是混凝土认证,由此获得认证可能会是一个更为现实的解决方案。”

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野口教授(左)和东大的丸山一平教授(右)手持新开发的 CO2 固定型混凝土

――用途和供给形式等会发生怎样的变化?

“由于新型混凝土是中性的,所以不能用于靠碱性来保护钢铁不被氧化的钢筋混凝土。我们正在探讨通过钢管覆盖等手法来增加强度,将其用于支柱等结构部件的方法。另外,温度管理也很重要,我们在考虑事先在工厂硬化,制成预制混凝土后运到施工现场,以此来保证品质的做法。”

迫切需要建立认证系统

鹿岛建设公司开发的“CO2 -SUICOM”等在混凝土硬化时吸收 CO2 的技术已经投入了实际应用。为了使混凝土能成为继“绿色”(植物)和“蓝色”(海洋)之后的第三个吸收源,有必要开发能够更大量吸收 CO2 的新一代混凝土。东京大学的以碳酸钙为主要成分的方法就是候补之一。

还迫切需要建立评估和认证 CO2 吸收量的系统。日本混凝土协会已开始起草关于评估方法的日本工业标准(JIS),计划于2023年实施。

日本国土交通省和经济产业省已开始构建第三方认证体系。日本环境省已开始组织讨论,以便向联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)提案,建议从各个国家的 CO2 排放量中减去混凝土吸收的 CO2 量。

日文:远藤智之、《日经产业新闻》,2022/9/5
中文:JST客观日本编辑部