清水建設がバイオ炭を用いた環境配慮型コンクリを開発、施工現場で打設可能：カーボンニュートラル

清水建設は、木質バイオマスを炭化した「バイオ炭」をコンクリートに混入することで、コンクリート構造物に炭素を貯留する環境配慮型コンクリート「バイオ炭コンクリート」を開発した。今後は、土木現場での実証施工を通じてバイオ炭コンクリートの施工性や耐久性を検証し、2022年度内に大規模コンクリート構造物への適用を目指す。併せて、J-クレジット制度での認証取得など、バイオ炭コンクリートの環境価値をクレジット化するための取り組みを進めていく。

[BUILT]

　清水建設は、木質バイオマスを炭化した「バイオ炭」をコンクリートに混入することで、コンクリート構造物に炭素を貯留する環境配慮型コンクリート「バイオ炭コンクリート」を開発したことを2022年8月10日に発表した。

混和材として用いるバイオ炭の材料には廃棄されるオガ粉を活用

　バイオ炭コンクリートは、成長過程で大気中のCO2を吸収した木材の炭化物を利用し、コンクリート内部にCO2を固定したもので、製造時に多量のCO2を排出するセメントの一部に高炉スラグで代替した低炭素セメントを併用することにより、CO2の固定量が排出量を上回る。さらに、普通コンクリートと同等の流動性も備え、施工現場で打設できるため、幅広いコンクリート構造物への適用が見込める。

粉状と粒状のバイオ炭　出典：清水建設プレスリリース

　具体的には、活用するバイオ炭は、バイオマス原料を不完全燃焼させて炭化したもので、光合成で吸収したCO2が固定されているのが特徴だ。一方、農業分野では、「バイオ炭の農地施用」が、政府が推進するJ-クレジット制度の対象として認められており、バイオ炭によるCO2貯留量が環境価値としてクレジット化されている。

　なお、バイオ炭コンクリートでは、粒状あるいは粉状にしたバイオ炭をコンクリートの混和材として利用することで、コンクリート生産に伴うCO2排出量の低減を図れる。

　混和材として用いるバイオ炭の材料には、針葉樹や広葉樹の製材時に廃棄されるオガ粉を活用する。オガ粉を炭化したオガ炭は、他のバイオ炭と比べて炭素を安定的かつ多量に固定し、炭素含有率は約9割で、100年後の炭素残存率も約9割に上る。

硬化後のバイオ炭コンクリート　出典：清水建設プレスリリース

　加えて、混和材1キロあたりのCO2固定量は約2.7キロで、コンクリート1立方メートルあたり60キロの混和材を添加すると、約160キロのCO2を固定する他、セメント材料に普通ポルトランドセメントを使用した場合のCO2排出削減率は67％で、製造に伴うCO2排出を抑えられる低炭素セメントを活用すれば最大127％のCO2排出量削減効果が得られる。

　バイオ炭コンクリートの強度については、通常の土木配合（設計基準強度は1平方ミリ当たり24ニュートン）で、普通コンクリートと同等の性能を備えることを硬化性状試験で確認している。施工性に関しては、現場でのポンプ圧送に適応する流動性をフレッシュ性状試験でチェックしており、コンクリート二次製品への適用だけでなく、現場でのコンクリート施工にも対応する。