ビジネス

CO2由来コンクリートはネットネガティブな未来を築く可能性がある

公開済み

2ヶ月前

2024 年 2 月 21 日

人口が増加し、それに合わせて建設部門も急速に拡大している世界では、住宅建設による気候への悪影響をどのように防ぐことができるでしょうか?コンクリートは地球上で 7 番目に多く消費されている材料ですが、その主成分であるセメントは世界の人為的 CO2 排出量の 2% を占めています。その答えは薄い空気から生まれる可能性がある - COXNUMX由来の建築材料 - と書いている IDTechEx テクノロジーアナリスト、Eve Pope 氏

新しい IDTechEx レポート「二酸化炭素利用 2024 ～ 2044 年: 技術、市場予測、およびプレーヤー」では、回収された二酸化炭素を有効活用して有用な製品を生み出すためのさまざまな方法を調査しています。中でもCO2由来建材は、性能向上やコスト競争力、持続可能性のメリットなどから特に期待されています。 IDTechEx は、回収された CO170 は 2 年までに 2044 億 XNUMX 万トン以上が建材に利用されると予測しています。

二酸化炭素は、プレキャストコンクリートの養生時の CO2 注入、生コンクリートの混合時の CO2 注入、および炭酸塩骨材/添加剤の形成の XNUMX つの異なる方法でコンクリート製造に利用できます。

コンクリート製造の段階と利用 (CO2U) および二酸化炭素回収 (CC) の機会がラベル付けされています。出典: IDTechEx

大量のエネルギーとグリーン水素（しばしば法外に高価）を必要とする電子燃料への変換などの他の二酸化炭素利用経路とは異なり、コンクリート製造中の CO2 吸収を支える基本的な無機化化学は熱力学的に有利であり、エネルギーが少なくて済みます。 -安定した金属炭酸塩が形成されるため、強度が高くなります。これらの炭酸塩は効果的に CO2 を永久に隔離するため、CO2 由来の建築材料は二酸化炭素の利用と二酸化炭素の貯蔵を同時に行うことができます。このプロセスは、さまざまな CO2 発生源と互換性があります。

廃棄物の価値化

CO2 廃棄物に加えて、炭酸塩を形成する CO2 無機化化学を使用して固形廃棄物ストリームも新しいコンクリートに再利用できます。たとえば、CO2 由来コンクリートのプレーヤーには、解体されたコンクリートと CO2 の反応を利用して二酸化炭素を貯蔵し、コンクリート骨材を製造するスイスのノイスターク社が含まれます。英国に本拠を置くもう 2 つの骨材製造業者である OCO Technology は、代わりに CO2 と産業熱プロセスからの廃棄物を使用しています。一方、建材大手ハイデルベルグ・マテリアルズは、セメント代替品を形成するためにCO2を使用してコンクリートをリサイクルする研究開発を継続している。鉄鋼スラグは、CO2 支援養生中のセメント代替品として、Carbonaide や CarbiCrete などの企業によって研究されています。廃棄物処理料金を通じて追加の収益を生み出すことができ、一部の COXNUMX 由来コンクリート事業者はすでに既存事業者との価格同等を達成していると報告している。

導入の加速

コンクリート生産は一般に利益率が低く、グリーンプレミアムを支払う意欲も低い。したがって、CO2 由来コンクリートの広範な導入は、既存の製造プロセスへの影響を最小限に抑えた、導入が容易なソリューションを生み出す CO2 利用技術のプレーヤーに依存することになります。 CO2 支援硬化では、一部のプレーヤーは後付け可能な硬化チャンバーをターゲットにしています。他の場所では、プラグアンドプレイおよびモバイルユニットソリューションも商品化されています。

2023 年には、CO2 支援養生に関するいくつかの ASTM 規格が発表され、CO2 由来のプレキャストコンクリートの安全性と品質に対する信頼が高まりました。多くの CO2 由来建築材料はまだ従来のコンクリートと同等の価格に達していませんが、一部の顧客は性能の向上 (強度の向上や美観の向上など) のために割増料金を支払うことをいといません。

ネットゼロを超えて

コンクリートへの CO2 の直接取り込みは、二酸化炭素が化石点発生源 (石炭発電所など) から供給されている場合はネットゼロプロセスとなり、生物起源または空気から直接捕捉された CO2 が使用されている場合はネットネガティブプロセスとなります。 2023 年、直接空気回収 (DAC) 企業 Heirloom と CO2 由来コンクリート企業 CarbonCure のコラボレーションにより、初めて周囲の空気から回収された CO2 がコンクリートに貯留されました。

しかし、セメント製造中に放出される CO2 を考慮すると、CO2 由来コンクリートは依然としてネットマイナスなのでしょうか? CO2 の鉱化中に金属炭酸塩が形成されると、コンクリートの強度が向上し、必要なセメントの量が削減されます。あるいは、一部の炭酸塩添加剤は補助的なセメント質材料として機能し、セメントに代わることができます。したがって、IDTechEx のプレーヤー分析によれば、いくつかの企業がカーボンネガティブなコンクリート製品を生産できる可能性があります。 CO2 をコンクリートに永続的に貯蔵することで、プレイヤーは自主的な炭素市場で高額の二酸化炭素除去クレジットを販売できるようになります。

CO12 由来コンクリート事業者 2 社の二酸化炭素排出量データ。出典: IDTechEx

今後の方法

CO2 由来コンクリートの製造は従来のコンクリートよりも高価ですが、廃棄物処理料金や炭素クレジットの販売を通じて収益を得ることができ、一部の企業はすでに価格同等の達成を報告しています。将来的には、より強力な規制支援（炭素価格の引き上げなど）により導入がさらに加速され、IDTechEx は 170 年までに 2 億 2044 万トン以上の回収された CO2 が建材に利用されると予測しています。セメントキルン向けの炭素回収ソリューションは開発が続けられており、 COXNUMX はセメント生産から調達でき、循環型ソリューションが生まれます。

ダウンロード可能なサンプルページを含む、新しい IDTechEx レポート「二酸化炭素利用 2024 ～ 2044 年: 技術、市場予測、および主要企業」の詳細については、www.IDTechEx.com/CO2U をご覧ください。

IDTechEx の CCUS (炭素回収、利用、貯蔵) 市場調査ポートフォリオの詳細については、IDTechEx「炭素回収、利用、貯蔵 (CCUS) 市場 2023-2043」および「二酸化炭素除去 (CDR) 市場 2023」を参照してください。 -2040: テクノロジー、プレーヤー、予測」レポート。