减少建筑工地“剩余混凝土”的技术开发正在不断开发之中。其中值得注目的是,以建筑商为中心,设法在现场回收材料,或者利用人工智能(AI)优化订购量的尝试,目的是通过减少浪费为脱碳做贡献,因为制造混凝土会排放大量的二氧化碳。
建筑工地用于基建的预拌混凝土在制造原材料水泥时会排放大量二氧化碳。据说约占人类活动产生的二氧化碳排放量的5%。
为避免预拌混凝土的短缺通常都会多订,其中大约3%都是“剩余混凝土”
导致二氧化碳排放量较大的原因之一就是剩余混凝土。预拌混凝土只能在搅拌后的一个半小时内使用,无法储存。建筑公司担心现场短缺,往往会多订购一部分,大约有3%的预拌混凝土最终会被剩下并废弃。
在这种背景下,鹿岛公司与东京大学共同开发了减少建筑工地剩余混凝土的技术,还打算向其他公司提供该技术。该公司执行董事坂田升表示:“如果整个建筑行业都利用该技术,就有望获得显著的脱碳效果。”
所开发的方法是使用碳酸水将剩余混凝土恢复为可重复使用的状态。首先,把剩余混凝土放到振动式筛子上,将骨料与其他糊状材料(砂浆)分离。然后使砂浆与水槽中的碳酸水混合,将其变成混有碳酸钙和细小骨料的“处理土”。处理过砂浆的碳酸水被中和,氢离子浓度指数(pH)变成可以排放到污水中的水平。
西松建设公司开发出利用AI自动计算所需预拌混凝土量的APP(供图:该公司)
在这些生成物中的处理土尚未发现用途,但在第一道工序中分离出来的骨料可以作为砾石等再利用。另外,在处理过程中,砂浆会吸收碳酸水中的二氧化碳,因此还具有直接减排二氧化碳的效果,可以说是一个“一箭双雕的系统”(坂田执行董事)。将来还可以将建筑工地的重型机械排放的二氧化碳纳入这道处理工序,有望进一步减少二氧化碳排放。
此外还有利用IT(信息技术)减少剩余混凝土产生量的动向。
西松建设公司与开发设计软件的FORUM 8公司(东京港区)合作,开发了自动计算所需预拌混凝土的量的APP。可以在智能手机或平板终端上使用。用笔等在施工图上圈出需要浇注预拌混凝土的位置后,AI就能计算出所需的量。
到目前为止,建筑公司的员工等在现场手动计算并订购所需预拌混凝土的量是最普遍的做法。除了工作负担大且容易发生错误外,“还担心预拌混凝土不够用而会多订购一些的原因”(西松建设公司建筑技术部长原智纪)。
此次开发的APP还具备计算追加订购预拌混凝土的量的功能,这样就解决了这些问题。西松建设公司除了在自家的建筑工地使用外,还计划出售给其他公司使用。
剩余混凝土问题由来已久,但建筑行业此前并没有充分采取措施。除了日益高涨的脱碳势头,在城市地区等剩余混凝土处理设施的能力也已达到了极限,处理成本也急剧上升。因此,建筑行业开始采取超越同行隔阂的措施。
具有代表性的是针对2025年举办的世界博览会(大阪·关西世博)的项目。鹿岛、竹中工务店和大林组等结成了一个联盟,旨在彻底消除建设世博会临时场馆等产生的剩余混凝土。
不仅是建筑商,预拌混凝土相关的工业协会和资材厂商也将加入该联盟,共同筛选削减剩余混凝土存在的课题。然后共同开发有助于解决这些课题的IT机制和剩余混凝土回收利用技术等。
建筑行业的业务结构为多层分包式,有很强的纵向联系,但同业者之间的横向联系一直很薄弱。如果能以减少剩余混凝土为共同目标,在技术开发等方面建立合作关系,还有助于加快整个行业的脱碳速度。
日文:三隅勇气、《日经产业新闻》,2022/7/6
中文:JST客观日本编辑部