第55回日化協技術賞受賞講演会
環境技術賞受賞

CO2吸収・固定型コンクリートの実現に資する炭酸化混和材「LEAF」の開発と製品化
2023年7月13日

デンカ株式会社
青海工場 青海サステナビリティー推進部
森 泰一郎
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目次
１．会社概要２．開発背景３．炭酸化混和材「LEAF」の開発と製品化
４．適用事例としてのCO2吸収・固定型コンクリート
５．主な業績

６．今後の取り組み
７．謝辞
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会社概要

デンカ株式会社
立

従業員数

資本金

売上高

1915年

6,358 名369億円

3,848億円（創立107年）（2022年3月末）（2022年3月末）（2022年3月末）

設

コーポレートメッセージ：世界に誇れる、化学を。

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デンカの事業
エラストマー・インフラソリューション部門▶
クロロプレンゴムを使用した自動車部品◀ポリマーソリューション部門
ウィッグ用合成繊維

トンネル吹付け工事向け急結剤

コンクリート向け
特殊混和材

食品容器

電子・先端プロダクツ部門▶
高熱電導性セラミックス基板

サイアロン蛍光体◀ライフイノベーション部門
インフルエンザHAワクチン

ウイルス検査試薬

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目次
１．会社概要２．開発背景３．炭酸化混和材「LEAF」の開発と製品化
４．適用事例としてのCO2吸収・固定型コンクリート
５．主な業績

６．今後の取り組み
７．謝辞
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産業別のCO2直接排出量
セメント産業 ⇒ 過去20年間で2倍に増加
産業別のCO2直接排出量（2000年、2010年、2020年）
CO2排出量（億t-CO2）

30

鉄鋼
セメント

20

その他
化学品
アルミニウム製紙・パルプ

100
2000年

2010年

2020年

（参考）日本のセメント産業でのCO2直接排出量
0.17億t-CO2（2010年度）⇒0.16億t-CO2（2019年度）（出典） The International Energy Agency (IEA): Industry direct CO2 emissions in the Net Zero and Announced Pledges scenarios, 2000-2030, IEA, Paris https://www.iea.org/data-andstatistics/charts/industry-direct-co2-emissions-in-the-net-zero-and-announced-pledges-scenarios-2000-2030

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一般的なコンクリートのCO2排出量
コンクリートの主な構成材料の1m3あたりのCO2排出量
セメント

砂利（粗骨材）

砂（細骨材）

水

288 kg

ほぼ0 kg

ほぼ0 kg

ほぼ0 kg

コンクリートのCO2排出量 ≒ セメントのCO2排出量（＝エネルギー由来+石灰石由来）
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二酸化炭素（CO2）の削減方法

コンクリート回収（Capture）
地中

燃料

化学品転換

二酸化炭素（Carbon dioxide）

利用（Utilization）
貯留（Storage）

二酸化炭素回収・有効利用・貯留（CCUS）が必須
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カーボンリサイクル技術の市場予測（世界規模）

削減可能なCO2量
45兆円

2020年

2025年

CO2吸収型コンクリートの市場規模

2030年

世界的に見た現状：先行している欧米では社会実装がスタート
日本：CO2-SUICOMが先行し社会実装

今後の市場拡大を見据え、世界に通用する日本発信の技術提案が必要（出典）https://www.icef.go.jp/pdf/summary/roadmap/icef2016_roadmap1.pdf

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目次
１．会社概要２．開発背景３．炭酸化混和材「LEAF」の開発と製品化
４．適用事例としてのCO2吸収・固定型コンクリート
５．主な業績

６．今後の取り組み
７．謝辞
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炭酸化混和材「LEAF」
当社が開発した炭酸化混和材「LEAF」*とは*Long-life, Environment, Add, Functionsの略称⚫ 水と反応せず、CO2と積極的に反応するγ型2CaO・SiO2（γ-C2S）を主成分とするセメント・コンクリート用混和材⚫ 原料として、工場プロセスで発生する副生物（CO2排出量0kg-CO2/tと見なす）を使用⚫ 理論上のCO2吸収量：「LEAF」1,000kgあたり約500kg（＝重量の約半分）「LEAF」1,000kgあたりのCO2排出・削減量（kg）

500 炭酸化による124.5

CO2吸収量製造時のCO2排出量375.5

最終的なCO2削減量

炭酸化混和材「LEAF」

γ-C2Sの炭酸化反応により、CO2を吸収・固定するとともにコンクリートを高強度・高耐久化
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炭酸化方法（強制炭酸化）技術の核：強制炭酸化
・コンクリートの強度発現の管理
・養生槽内の温度・湿度の制御

短期間での炭酸化を実現
CO2CO2γC2SCaCO
3養生槽
CO2CO
CO22

γC2S3
CaCOCaCO
γC2S3

CO2

・製造過程でCO2を固定・炭酸化養生槽が必要
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LEAFの炭酸化反応
強制炭酸化後は反応前の空隙部分を炭酸カルシウムなどが充てん
γ-2CaO·SiO2

CaCO3、SiO2ゲル

γ-C2Sの炭酸化反応式（理論式）：
γ-2CaO･SiO2+2CO2→2CaCO3+SiO2gel

強制炭酸化前強制炭酸化後15/30

LEAFの炭酸化反応
強制炭酸化によって空隙率は減少し、緻密化により圧縮強度は向上する。
強制炭酸化前後の圧縮強度

強制炭酸化前後の空隙率12050

強制炭酸化前（空隙率大）30LEAF（90%）-HPC（10%）（前養生7日+56日）

20100

圧縮強度（N/mm2）

空隙率（vol%）40

10 強制炭酸化後LEAF（90%）-HPC（10%）（前養生7日+56日）

80◀（参考）セメントの圧縮強度

604020（空隙率小=緻密化）
00.00100.01

1.01000

強制炭酸化前強制炭酸化後空隙径（μm）
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「LEAF」を用いたCO2吸収・固定型コンクリートの特徴

力学的性能向上・・・空隙の充填による緻密化

Cl-

LEAF配合物質遮断性・・・各種劣化因子（Cl-等）の浸透に対する抵抗性向上

Cl-

普通セメント
配合
5mm

溶解抵抗性
・・・溶脱、化学的侵食に対する抵抗性向上

低pH・・・優れた環境親和性
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目次
１．会社概要２．開発背景３．炭酸化混和材「LEAF」の開発と製品化
４．適用事例としてのCO2吸収・固定型コンクリート
５．主な業績

６．今後の取り組み
７．謝辞
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CO2吸収・固定型コンクリート「CO2-SUICOM」
CO2-SUICOM*（ｼｰｵｰﾂｰｽｲｺﾑ）とは*CO2-Storage and Utilization for Infrastructure by COncrete Materialsの略称

製造時のCO2排出量よりも吸収・固定量の方が多いコンクリート（鹿島建設，中国電力，ランデス，デンカの4社で共同開発）

炭酸化混和材「LEAF」

世界で唯一実用化されたカーボンネガティブコンクリート
デンカはキーマテリアルとなる炭酸化混和材「LEAF」の供給で貢献
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一般的なコンクリートのCO2排出量
セメントの一部を他の材料に置換 ⇒ CO2排出量低減
セメント

セメント

CO2排出量288 kg/m3

使用量
約1/3
CO2排出量91 kg/m3(kg/m3)300

高炉スラグ

250（鉄鋼副産物）

200

フライアッシュ（火力発電石炭灰）副産物の利用

CO2排出量350

288kg/m3① -197kg/m3(計算上の低減)

15091kg/m3

100
500-50

一般製品

従来技術

従来技術の課題：・カーボンネガティブにならない・セメント削減により強度低下
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「LEAF」を用いたコンクリートのCO2排出量例
セメント量低減＋炭酸化混和材「LEAF」＋炭酸化養生
セメント・炭酸化混和材「LEAF」
主成分γ-C2S

高炉スラグ（鉄鋼副産物）＋フライアッシュ（火力発電石炭灰）

副生消石灰を用いて合成

350
300

CO2排出量288kg/m3（供用70年間）

250

炭酸化
養生

① -197kg/m3(計算上の低減)200
15091kg/m3

100② -109kg/m3(数日で実際に吸い込む)50

製造 0・ -50
出荷-18kg/m3
一般製品

従来技術 CO2-SUICOM・カーボンネガティブを実現！

・炭酸化により強度低下を抑制

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強制炭酸化方法（事例）
火力発電所からの排ガスの利用

養生槽の例➁排気ガスを注入養生槽

火力発電所内➀養生槽内にコンクリート製品を搬入

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１．会社概要２．開発背景３．炭酸化混和材「LEAF」の開発と製品化
４．適用事例としてのCO2吸収・固定型コンクリート
５．主な業績

６．今後の取り組み
７．謝辞
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使用実績

歩車道境界ブロック

コンクリート型枠

舗装ブロック

天井プレキャストパネル
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グリーン成長戦略（コンクリート分野）への貢献
経済産業省が策定した「2050年カーボンニュートラルに伴うグリーン成長戦略」にて、
CO2-SUICOMの名が取り上げられる（出典） 経済産業省、2050年カーボンニュートラルに伴うグリーン成長戦略、2021

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１．会社概要２．開発背景３．炭酸化混和材「LEAF」の開発と製品化
４．適用事例としてのCO2吸収・固定型コンクリート
５．主な業績

６．今後の取り組み
７．謝辞
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６．今後の取組み－「活炭素」に向けたネクストステージ－
当社・鹿島建設・竹中工務店はじめ55の企業・大学・研究機関による共同研究※を開始※NEDO、グリーンイノベーション基金事業で採択
建設分野におけるCO2排出量の削減に向けて、3社の技術を融合

鹿島建設
ECMⓇ

3社の技術の融合↓

CO2SUICOMⓇ

より高いレベル＆汎用性↓

竹中工務店

デンカ

次世代LEAF、次世代コンクリートの開発

CCU材料

LEAFⓇ

↓

脱炭素から、CO2を活かす「活炭素」へ

カーボンネガティブコンクリートのさらなる普及を目指し、地球的課題であるカーボンニュートラルへ貢献
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７．謝辞
炭酸化混和材の開発と製品化に際し、これまでデンカ（株）の山本賢司氏、樋口隆行 博士、盛岡実 博士はじめ、多くの関係諸氏が従事してきた。全ての開発従事者にこの場を借りて感謝の意を表します。
また、炭酸化混和材を配合したCO2 吸収・固定型コンクリート
は、中国電力（株）、鹿島建設（株）、ランデス（株）と共同開発したものである。ここに謝意を表します。

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ご清聴ありがとうございました

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