テキスト
テキスト

010

セメント

2021
年度版

010

セメント

最新環境教育（二酸化炭素（CO2）等）授業テキスト

対象学年：小学４・５・６年

1 時間

─ 二酸化炭素削減に取り組むセメント産業─

授業の感想をまとめよう

ち きゅう お ん だ ん か ぼ う し地球温暖化防止二酸化炭素削減に取り組むセメント産業
私たちの身近なところに使われているセメント。セメントの原料や作りかたの秘密を調べていきましょう。世界のトップ水準をゆく日本のセメント産業の二酸化炭素（CO2）削減の努力についてもいっしょに勉強していきましょう。

アンケート
このテキストを使ってみてどうでしたか？あてはまるところに○をつけてください。

（）よくわかった （）少しわかった （学校住所：）むずかしかった

都道

市区

府県

町村

学 校 名：

学 年：年

本教材を使った授業の感想文を募集しています。郵送かファックスにて、下記の「最新環境教育研究会」までお送りください。記念品をお送りいたします。

１ 身近 に使われているセメント ………………… 2＊このページをコピーしてお使いください。

２ セメントができるまで

３ 二酸化炭素を減 らすセメント工 場 の努 力……… 6発 行 日

2021 年 2 月 28 日

監修向山洋一担当河田孝文・桑原佑樹（テキスト原案 / 松藤発行

最新環境教育研究会〒 142-0064 東京都品川区旗の台 2-4-12

TELFAX協力03-5702-5835………………………… 4

４ 資源をたいせつにするセメント作り ………………9司）

５ セメントを運ぶエネルギーを節 約する ……… 1103-5702-2384

一般財団法人 経済広報センター＊本書は学校教材の資料として作成されたものです（非売品）。本書の無断転載・複写、また、学校の授業以外での使用はお控えください。

年組

名前1.１
身身近に使われているセメント
近に使われているセメント
みぢ

かつ かわたし

せ い か つ（1）私たちの生活になくてはならないセメント問題

1（2）セメントとコンクリート
コンクリートを作るときの重要な材料のひとつがセメントです。
セメントに水を加えそこに砂や砂利を入れて固めたものがコンクリートです。

セメントは水を加え練り混ぜると固まります。

ビル、トンネル、道路、ダム。これらには、同じ材料が使われています。
何でしょうか。下のうすい文字をなぞりましょう。

砂利
砂

ビル

トンネル
写真提供：セメント協会

セメント
げ ん り ょ う（3）セメントの原料
セメントはおもに下の５つの原料から作られています。
ねん土

石灰石

鉄原料
道路

けい石

せっこう

ダム

製鉄所などで鉄を作るとセメントが固まる速さをきに出るものです。

調節します。
写真提供：セメント協会《原料の割合》

2~3 割て つ げ ん りょう

7~8 割

せっこう

せき

わり

鉄原料

けい石

ど

ねん土

せっか い せ き

石灰石

写真提供：セメント協会

わり

石灰石が７〜８割に対し、その他の原料が２〜３割です。

資料提供：セメント協会

コンクリート2［参考］セメント原料とセメントとコンクリートの関係が使われている。

セメント原料 → セメント → （砂や砂利、水を混ぜる） → コンクリート
3

２ セメントができるまで問題

3でセメントを作る工程の中では、ロータリーキルン（回転窯）で原料を焼くときがいちばん多く二酸化炭素が出ます。
その理由を考えて下に書いてみましょう。

（1）セメントを作るときに出る二酸化炭素
セメントは、下の３つの工程で作られます。そのうちのどの工程でいち問題

2

ばん多く二酸化炭素が出るでしょうか。いちばん多く二酸化炭素が出ると思うところの□に○を入れましょう。
かいせつ

解説
セメントの原料を焼くときには、石炭などを燃やします。だから二酸化炭素が出①②ます。また、セメントの原料のひとつに石灰石という石がありますが、これを焼③くと、分解して、二酸化炭素が出ます。

すりつぶす（原料工程）

焼く（焼成工程）

くだく（仕上工程）

せっこう以外の石灰石、ねん 土、 け い 石、 鉄 原 料 を原料粉砕機で粉にします。

粉にした原料をロータリーキ ル ン（ 回 転 窯 ） で 高 温（約 1450℃）で焼 き、1cm
程 度の灰 色 のかたまり（クリンカ）にします。その後、クリンカを空気で急速に冷やします。

クリンカにせっこうを混ぜ、仕上粉砕機でくだいて粉にします。

燃やした石炭などから二酸化炭素が出る
セメントの原料焼く
原料の石灰石が分解して二酸化炭素が出る

で

原料粉砕機

ロータリーキルン（回転窯）

仕上粉砕機（2）セメント産業から出る二酸化炭素の量問題

4

セメント産業は、日本の産業全体で出す二酸化炭素の何％を出しているでしょうか。下のグラフを見て、□の中に書きましょう。

≪部門別に見た二酸化炭素を出す割合（2017 年度）≫
かクリンカ

はいてい パーセント

家庭 5%

セメント
てん かんパーセント

エネルギー転換 41%

さん ぎょうパーセント

うん産業 25%
パーセント

うちセメント 5%

ゆきぶつパーセント

廃棄物 2%

パーセント

運輸 17%
ぎょう むパーセント

業務その他 5%
こう ぎょうパーセント

工業プロセス 4%
資料提供：セメント協会（https://www.jcassoc.or.jp/seisankankyo/seisan02/index.html）より作成

問題２：答え＝ ②（石炭などを燃やすので二酸化炭素が一番多く出る）

4

日本全体の％を出している。

問題３: 答え＝原料を焼くために燃やす燃料から二酸化炭素が出る。また、原料に入っている石灰石からも二酸化炭素が出る。
問題４：答え＝ 5％

資料提供 : セメント協会

5へこ う じょう

どりょく

３ 二酸化炭素を減らすセメント工場の努力

かいせつ

解説

こうじょう

ねつ り ようセメント工場での熱利用

セメントの原料を焼いてクリンカにする焼成工程では、原料をロータリーキルン（回転窯）で約 1450℃の高温で焼き、焼きあがったクリンカを、冷却機に移して空気で急激に冷やします。

セメント工場から出される二酸化炭素は、日本全体のわずか５％ですが、セメント工場

この工程にある各種の機械は熱くなりますし、クリンカを冷やした空気もかなり高温になりま

では、セメントを作るときの熱をむだにしないようにするなどして二酸化炭素の出るす。これらの熱をそのまま放出してはもったいないので集めて、発電と、原料や石炭の乾燥に量を減らす努力をしています。

使っています。
発電のしくみは、高温の熱でお湯を沸かし、発生した蒸気で蒸気タービンを回して発電するもその内容を勉強しましょう。のです。発電した電気は、再び工場で使います。
このように、セメント工場では、現在の技術レベルで最大限の熱の有効利用がされており、セやね つか つ よ うメントの原料を焼いてクリンカにするために入れた熱の約 80％を使っています。これによっ（1）セメントの原料を焼くときの熱を活用する
問題

5て、使うエネルギーをなるべく減らして、二酸化炭素の出る量を減らしています。

セメント工場では、セメントの原料を高温（約 1450℃）で焼 きますが、このとき発生する高温の熱 も捨てないで、利用しています。どのようにかをあらわしています。
しょうせいねつパーセント

クリンカ焼成熱 53%
げんりょうかんそうようねつパーセントにゅう ねつ

せきたんかんそうようねつパーセント

パーセント

石炭乾燥用熱 1%

入熱 100%

はいねつはつでんかいしゅうねつパーセント

排熱発電回収熱 18%②工場のまわりを暖めるために、空気中に放出している。

排ガス持ち去り熱 9%

はいもさもさねつ

ねつパーセントパーセント

クリンカ持ち去り熱 3%たパーセントその他 8%。
③電気を作っている（発電）

パーセント

80%

はい

①温水プールの熱として利用している。

よう

原料乾燥用熱 8%

ゆう こうり

番号を□に書きましょう。

有効利用エネルギー 排エネルギー利用しているでしょうか。下の①〜③の中から正しいものを選んでその下の絵は、セメントの原料を焼いてクリンカにするために入れた熱がどのように使われている

パーセント

20%

入れる熱（入熱）全体を 100％とします。
そのうち、セメントの原料を焼いてクリンカを作るのに使われる熱（クリンカ焼成熱）は53％です。
のこりの熱は、熱くなっている機械や焼きあがったクリンカを冷やした空気に取り込まれているので、それらからできるだけ熱を集めて、以下のように利用します。
①原料を乾燥させるのに使われる熱（原料乾燥用熱）は 8％②石炭を乾燥させるのに使われる熱（原料乾燥用熱）は 1％③発電のために使われる熱（排熱発電回収熱）は 18％①②③の合計で 27％の熱を利用しています。
この結果、クリンカを作るのに使われる熱 53％と、のこりの熱のうち使われる熱 27％で、全体では 80％の熱を利用しています。
資料提供：セメント協会

問題５：答え＝ ③67

つ かね つへし（2）使う熱を減らす
問題

6

げ ん

４ 資源をたいせつにするセメント作り

清そう工場で燃やしていたごみをセメント工場の燃料として使うことで、は い燃料を減らすことができます。

（1）ものを燃やしたあとに残る灰をセメントの原料にする

下のうすい文字をなぞり、下の図で減らすことができる二酸化炭素を赤えんぴつでぬりましょう。

問題

7

火力発電所で石炭を燃やしたあとに灰が残ります。また市町村の清そう工場で家庭などから出たごみを燃やしたあとにも灰が残ります。セメント工場では、これらの灰も利用しています。どのように利用しているのごみの多くは清そう工場で燃やして処分しますが、そのときに、熱が発生し二酸化でしょうか。次の①〜③の中から正しいものを選んで、その番号を□に書きましょう。

炭素も出ます。セメント工場では、ごみのいちぶを受け入れて燃やし、発 生する熱 をセメントを作 るのに利 用

げんりょうしています。

① 灰をセメントの原料にしている。

これによって、ごみで得られる熱の分だけ、石炭を減らすことができ、② 灰をさらに燃やして熱エネルギーにしている。

日 本全 体として、二 酸化炭素の出 る量 を減 らす③ 灰で海をうめ立てている。

ことがかいせつできます。

解説

セメント工場で使っている「ごみ」には、いらなくなったタイヤ、プラスチックごみ、いらなくなった油、古い建物の木くず、肉骨粉 ※ などがあります。

はいきぶつ

ふく さん ぶつセメントの原料として利用される廃棄物・副産物

石炭火力発電所で石炭を燃やしたあとに残る灰や、家庭などから出たごみを燃やしたあとに※ 肉をとったあとの家ちくの骨や内臓をかわかして粉にしたもの

残る灰は、セメントに必要な成分をふくんでいるため、セメントの原料として使うことができます。
もねつ

り よう

セメント工場で灰を原料として使うと次のようなよい点があります。

ごみを燃やした熱を利用①粘土などの天然の原料が節約でき、資源がたいせつにされる。に さん

かたん そに さん

二酸化炭素

かたん そ

二酸化炭素に さんか たん そ②埋立処分する灰の量を減らせる。

二酸化炭素

このほかに、下水処理場から出る汚泥（きたないどろ）など、さまざまな廃棄物や副産物がこうじょう

セメントの原料として使われこうじょう

セメント工場
ねつ

り よう

ねつ

熱利用ています。

り よう

熱利用

せき たん

せきたん
たんん

石炭など

石 など
石炭
石炭など
ど

ごみ

約 5900 万 トンが作 られまし

二酸化炭素
こうじょう

ごみに さん か たん そ

二酸化炭素
せい

こうじょう

清そう工場

ごみ

500

6,000

300

万トンの廃棄物や副産物（黄色の棒グラフ）が使われてい4,000200ます。

2,000

100

たん

せい

清そう工場

ねつ熱へたん そセメント1 t当たりの廃棄物・副産物使用量

400使う石炭を熱か減らすことができるに さん

廃棄物・副産物の使用量（万t）8,000

たが、その原料として約 2500
ねつ10,000

せきせき たん（kg/t‑セメント）600
セメント生産量（万t）

つか石炭などセメントは 2016 年 度に年 間（万t）12,000※ 副産物とは、ある製品を作る途中でできるもので、使い道があるもの。

ごみ0090 91 92 93 94 95 96 97 98 99 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16（年度）

資料提供：セメント協会

問題 7：答え＝①

問題６：答え＝ 青い点線で囲まれた部分の二酸化炭素に色をぬる。

89エコセメント
ふつうのセメントの原料の石灰石、ねん土、けい石のかわりとして、原料の約半分を灰や汚泥（きたないどろ）などのいろいろな廃棄物を使ったセメントのことを「エコセメント」といいます。
灰の中にふくまれるダイオキシンなどの有害物質は、高温で処理するために完全に分解されます。

かいせつか てい解説

家庭などから出たごみをセメントの原料に変える

でげ ん りょう家庭などから出たごみをセメントの原料にすることで、ごみ焼却場ではごみを焼く熱を節約でき、またセメント工場では、天然の原料を節約できます。
＜ごみをセメントの原料に変える手順＞①家庭などから出たごみは、そのままロータリーキルン（回転窯）を改造した「ごみ資源化キルン」に入れられます。

≪ふつうのセメントの原料内訳≫≪エコセメントの原料内訳≫
げ すい お でいけい石てつげんりょう

しょうきゃくばい おきかえ かのうパーセント

パーセント

4％

8％

パーセント

16％

④焼成工程に送り、石灰石などのほかの原料といっしょに焼きます。

その他 1％

パーセント

粘土

発酵させます。微生物による発酵で、ばい菌も死にます。
③発酵したごみは、細かく砕いてセメントの原料となります。

（焼却灰と置換可能）パーセント

鉄原料 2％
ねん どパーセント

下水汚泥など 8％

せき②「ごみ資 源化キルン」は、熱 は使 わずにゆっくり回 転しながら、約 3 日 間かけてごみをよく混 ぜ、

せっ かい せき

石灰石
78％

3

しょうきゃくばい

せっ かい せき焼却灰

石灰石パーセント

パーセント

39％

52％

しゅうしゅう しゃ

2

ごみ収集車
1

しげんごみ

かごみ資源化キルン

4
は さい

せんべつ破砕＋ふるい＋選別
げんりょう こう てい

しょうせい こう てい

原料工程

焼成工程

しあげ こう てい

仕上工程
しょうきゃくじょう

ごみ焼却場

資料提供：太平洋セメント
かて いで

げんりょう

（2）家庭などから出たごみをセメントの原料にする
セメント工場は、ごみを焼いた灰をセメントの原料に加えているだけではありません。家庭などから出たごみをそのまま受け入れているセメント工場もあります。

問題

8

家庭などから出たごみをそのまま受け入れているセメント工場では、ごみをどのように活用しているのでしょうか。
次の①〜③の中から正しいものを選んで、その番号を□に書きましょう。

は こ

せ つや く５ セメントを運ぶエネルギーを節約するできあがったセメントは、セメント専用のタンカーやトラック、貨車などで運びます。
いちどに大量のセメントを運べるタンカーを使い、帰りにセメント原料を運んだり、トラックを大型化したりして、運ぶためのエネルギーの節約に努力しています。

① ごみをそのままできたセメントに混ぜる。
② ごみをそのままほかのセメント原料といっしょに焼いてセメントにする。
③ ごみを発酵（注）させてから、ほかの原料といっしょに焼いてセメントにする。

専用タンカー（注）この場合の発酵では、ごみが微生物の働きで分解され、ばい菌も死んで安全でにおいもないものに変わります。
問題８：答え＝③10

専用トラック専 用貨車

資料提供：セメント協会 https://www.jcassoc.or.jp/cement/1jpn/jc4.html

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