コンクリートは飛行より気候に悪い。 藻類セメントがそれを変える可能性がある。

セメント産業は気候変動の主な原因となっており、年間の温室効果ガス排出量の少なくとも 8% を占めています。 新しい藻類石灰岩は、業界のカーボンニュートラル化に役立つ可能性があります。

セメント産業は過去 20 年間で CO2 排出量を 14 億トンから 29 億トン近くへと倍増させました。 製造されるセメント 1 トンあたり、正味約 1,370 ポンドの CO2 が発生します。

専門家によると、セメントの排出率は他のほとんどの炭素源よりも速く増加している。 しかし、セメントは航空業界のほぼ4倍の排出量を排出しているにもかかわらず、その影響や​​修復努力や資金提供の焦点が注目されることはほとんどない。

気候変動目標を達成するには、セメント業界は2030年までに年間排出量を少なくとも16パーセント削減する必要があると専門家らは言う。

取り組みが進行中です。 2021年、カリフォルニア州は米国で初めてセメント産業の排出量削減を義務付けた州となった。 2035年までに生産されるセメント1トン当たり2019年のレベルから40％削減することが求められている。ニューヨーク州は現在、公共事業で使用されるセメントの排出基準を設定することも業界に求めている。 今春初め、Google、Microsoft、Salesforceなど50社以上の大手企業が、セメント、鉄鋼、アルミニウムなどの低炭素建設資材を調達することを約束した。

そして、長期的に実行可能な解決策が実現するのもそう遠くないかもしれません。 コロラド大学ボルダー校の研究チームは、微細藻類を利用してセメントをカーボンニュートラル、さらにはカーボンネガティブにする方法を発見したと発表した。

「これは私たちのチームにとって本当にエキサイティングな瞬間です」と、このプロジェクトの主任研究者で土木、環境、建築工学およびボルダー大学材料科学工学プログラムの准教授であるウィル・スルバー氏は声明で述べた。 「業界にとって、今こそこの非常に厄介な問題を解決するときです。私たちは、セメント・コンクリート業界が炭素問題に取り組む上で、最良の解決策ではないにしても、最良の解決策の一つを持っていると信じています。」

このチームは、米国エネルギー省 (DOE) のエネルギー先端研究プロジェクト局 (ARPA-E) から 320 万ドルの助成金を受け取り、最近では HESTIA プログラム (大気からの入力を取り入れた構造物への排出ガスの利用) に選ばれました。そして石灰岩をスケールアップします。

コンクリートはポルトランド セメントで作られますが、これには石灰石が必要で、ほとんどの場合採石場から抽出され、高温で焼かれます。 これにより、高レベルの二酸化炭素が大気中に放出されます。 しかし研究者らは、一部の種の石灰質微細藻類が光合成によって生成する、生物学的に成長させた石灰石を利用した実行可能な代替手段を発見したと述べている。 その結果、サンゴ礁のように成長し、大気から二酸化炭素を吸収するため、石灰石に代わるカーボンニュートラルな代替品となります。

研究チームによると、太陽光、海水、溶存二酸化炭素だけで生産しているもので、微細藻類は二酸化炭素を隔離しながら、すでに使用されているものと同じ石灰石を生産するが、一方は生産するのに数百万年かかり、もう一方は生産できるという点が異なる。リアルタイムで起こります。

「表面では、微細藻類は非常に複雑で美しい炭酸カルシウムの殻を作ります。それは基本的に細胞を囲む石灰岩の鎧です」とスルバー氏は言う。

「世界中のすべてのセメントベースの建設が生物起源の石灰石セメントに置き換えられた場合、毎年、なんと2ギガトンの二酸化炭素が大気中に排出されなくなり、さらに2億5,000万トン以上の二酸化炭素が排出されることになります。大気とこれらの物質の中に保存されている」と研究者らは言う。

時間は極めて重要です。 世界的な建設工事が急速に進んでいます。 研究者らによると、私たちは「今後40年間、毎月ニューヨーク市」を建設していくという。

「私たちは地球上の他のどの材料よりも多くのコンクリートを作っています。それは、それがすべての人の生活に関わっていることを意味します」とスルバー氏は語った。 「この材料は手頃な価格で製造が容易でなければならず、その利点は世界規模で共有されなければならないことを覚えておくことが非常に重要です。」

そして、新しい微細藻類セメントは非常に入手しやすいため、持続可能な代替品への移行は「一夜にして」起こる可能性があると研究チームは述べている。

「私たちが目にしているのは、コンクリートの使用が地球を癒すメカニズムであると私たちが知っている世界です」とスルバー氏は語った。 「今日、私たちはこれを行うためのツールとテクノロジーを持っています。」