資料３

カーボンニュートラルに向けた技術的施策への取組み

セメント協会 技術委員会
委員長 小山 誠
2022年10⽉27⽇

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カーボンニュートラルを⽬指すセメント産業の⻑期ビジョン(概要 抜粋)
5.1 2050年に向けて⽬指す対策(1)プロセス起源⼆酸化炭素
・普通ポルトランドセメントの少量混合成分の増量により、クリンカ/セメント⽐が0.85から0.825に低減することを⽬指す。
・セメントカーボネーション*により固定する⼆酸化炭素量(強制的に固定化させるものは含めない)は相当量あることが報告されているが、国際的に合意された算定⽅法が確⽴してないため、セメント産業が係る貢献として、絵姿に⽰す。
(2)エネルギー起源⼆酸化炭素
・省エネとエネルギー代替廃棄物の利⽤拡⼤を進め、また、クリンカ/セメント⽐の低減分のエネルギー使⽤量削減が可能。
・焼成⽤エネルギーは、バイオマスを含む代替廃棄物の利⽤拡⼤、将来的な⽔素・アンモニア・合成メタン混焼などにより、ゼロエミッション系の混焼を少なくとも50％までに増やすことを⽬指す。
・⾃家発電は、バイオマス燃料を始めとした各種ゼロエミッション系燃料への転換によるゼロエミッションを⽬指す。
(3)プロセス起源、エネルギー起源両⽅に向けた⼆酸化炭素の回収・利⽤・貯留・国のグリーン成⻑戦略等に沿いながら、技術開発を推進し、⼆酸化炭素の回収・利⽤・貯留の技術によって削減を⽬指す。
(4)その他の想定・ユーザーの低炭素化への意識向上から、将来的にはクリンカの⽐率がより低減することが想定され、2030年に0.825を⽬指したクリンカ/セメント⽐が、2050年には0.8にまで低減することを想定する。
*セメント⽔和物が⼤気中のCO2と徐々に反応して、炭酸カルシウムを⽣成することで、CO2を固定することをセメントカーボネーションと称す クリンカ⽐率の低減に向けた普通ポルトランドセメントの少量混合成分増量の検討
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 セメント⽔和物によるCO2の固定 (セメントカーボネーション)量の評価

普通ポルトランドセメント(N)の少量混合成分の増量
普通ポルトランドセメントの構成

構成⽐率(重量％)

構成⽐率(重量％)

95以上100以下

クリンカー
90以上100以下

+

せっこう

検討
⽬標

普通ポルト=ランドセメント+

クリンカー+

せっこう

現⾏普通ポルト=
ランドセメント

少量+ 混合
成分
0以上
5以下

少量
混合成分
0以上10以下

現⾏Nと同等品質でかつ廃棄物･副産物の使⽤原単位を維持できる普通ポルトランド
セメントを実現することで、資源循環およびカーボンニュートラル実現に貢献する5％を超え10％に増量する少量混合成分として⽯灰⽯を対象に、実機にて試製した普通ポルトランドセメントを⽤いて各種試験を実施中。2024年度のJIS改正を⽬指す
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炭酸化によるコンクリートのCO2の固定 (吸収)について
コンクリート中のセメント⽔和物が空気中のCO2と徐々に反応して、炭酸カルシウム(CaCO3)を⽣成する
この現象は「コンクリートの炭酸化」と呼ばれる

Ca(OH)2＋CO2→CaCO3＋H2O

また、炭酸化はコンクリート表⾯から内部に緩やかに進⾏する
製造

⻑期供⽤

セメント・
コンクリートコンクリート
構造物

製造プロセスにおけるCO2排出

供⽤中に、空気と接するコンクリート表⾯から炭酸化が進⾏(CO2固定)

解体

再⽣利⽤

廃コンク
リート

路盤材等

解体･再資源化時に細粒化され、空気と接する表⾯積が増加して炭酸化が進⾏(CO2固定)*セメント⽔和物が⼤気中のCO2と徐々に反応して、炭酸カルシウムを⽣成することで、CO2を固定することをセメントカーボネーションと称す

コンクリートはライフサイクルでCO2の固定 が期待できる。4

コンクリートのCO2の固定(吸収)量に関する動向
気候変動に関する政府間パネル（IPCC）第6次評価報告書
2021年8月9日公表
5.2.1 CO2: Trends, Variability and Budget
5.2.1.1 Anthropogenic CO2 Emissions
The uptake of CO2 in cement infrastructure(carbonation) offsets about one half of thecarbonate emissions from current cementproduction (Friedlingstein et al., 2020).

第6次報告書には、コンクリート構造物へ取り込まれるCO2量がセメント製造プロセスにおけるCO2排出量の約半分に相当するという研究報告があることが記述されている

IPCCに対して、我が国におけるコンクリートのCO2固定量を算出する具体的な⽅法論を提案していくことが求められる 5

セメント協会での実施内容
検討の目標
⽇本国内におけるコンクリートのライフサイクルにおけるCO2固定量を評価することで、セメント産業が係るCO2削減の貢献の割合を算出し、2050年カーボンニュートラルの実現に繋げる

検討内容①コンクリートのCO2固定量の測定⽅法が規定されていないため、測定⽅法を検討する②解体・再利⽤時のコンクリートのCO2固定量評価︓主な⽤途である「再⽣路盤材」を対象に実地調査を実施③既設コンクリートCO2固定量評価︓舗装コンクリートを対象に実地調査を予定
6CO2固定量の測定⽅法の検討
2021年度、JCI「カーボンリサイクル評価⽅法のJIS開発に関する調査委員会」において、研究委託先としてこれに参画し、 CO2固定量の実地計測等を実施。
また、2022年度〜2024年度、JCI「カーボンリサイクル評価⽅法のJIS 原案作成委員会」でも、研究委託先として参画し、CO2固定量の実地計測を⾏うとともに、測定⽅法のJIS素案の作成に向け活動中。
CO2固定量の実地計測状況
コンクリート(モルタル)

レディーミクストコンクリート*1
PCa製品*1セメント･コンクリート材料

⾻材(再⽣⾻材等)2*混和材(⼈⼯炭酸カルシウム)2**1︓2021年度実地計測実施、*2︓2022年度実地計測実施7代表的なCO2固定量の測定⽅法

⼀般的に知られているCO2の分析⽅法

・化学分析︓塩酸分解-⽔酸化ナトリウム吸収-塩酸滴定法（仮称）・機器分析︓熱分析法（TG-DTA）
全炭素分析法
クーロメーター法

機器分析による測定結果の例(セメント協会で検討中)＜特徴＞
全炭素分析法の⼀種で、管状炉で常温から約900℃まで温度上昇しながら、炉内の雰囲気を変化させることにより、「有機体炭素」、「無機体炭素」および「元素状炭素」の分離定量が可能
有機体炭素

無機体炭素

元素状炭素8解体･再利⽤時のコンクリートのCO2固定量評価
解体後のコンクリート試料の二酸化炭素固定量の既往データ

⼟⽊学会 コンクリートライブラリー134 コンクリート構造物の補修・解体・再利⽤におけるCO2削減を⽬指して既往データによればCO2固定量は1.1-1.9％

解体されたコンクリートは⼤半が再⽣路盤材として利⽤される。
そこで、既往データの確認および更なるデータ蓄積を⽬的に、市販の再⽣路盤材(3か所から合計30試料)を対象にCO2固定量を測定中。

またこれらの試料をさらに強制炭酸化させた場合のCO2固定量も測定中
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解体･再利⽤時のコンクリートのCO2固定量評価＜試料＞
市販の再⽣路盤材(RC40)＜⾵乾条件＞
20℃、RH 60％＜強制炭酸化＞
20℃、RH 60%、
CO2濃度 5%(17⽇間)

再⽣路盤材⼊⼿直後⇒
再⽣路盤材を1ヶ⽉屋内暴露⇒
再⽣路盤材を強制炭酸化⇒

再⽣路盤材のCO2固定量は2〜3％程度であった。
これを⼀定期間暴露または強制炭酸化させることで、更に数％程度固定できる可能性がある
H30年の建設廃棄物(コンクリート塊)発⽣量3,690万t*のCO2固定量を2％と仮定すると CO2固定量は73.8万tとなる。
*国⼟交通省:平成30年度建設副産物実態調査結果(確定値),202010今後の取組み予定
 普通ポルトランドセメント(N)の少量混合成分の増量
5実機にて試製した普通ポルトランドセメントを⽤いて、品質データを確認の上、2024年度にJIS改正を⽬指す コンクリートのCO2固定量の測定⽅法を検討

JCI「カーボンリサイクル評価⽅法のJIS 原案作成委員会」に研究委託先として参画し、CO2固定量の測定⽅法のJIS化に向けた活動を継続していく コンクリートのCO2固定量の実態調査

再⽣路盤材の調査を継続するとともに、既設の舗装コンクリートについても調査も開始する

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参考資料

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2022年3⽉24⽇改訂（旧︓脱炭素社会を⽬指すセメント産業の⻑期ビジョン)

セメント産業の2050年カーボンニュートラルの絵姿

5.2 セメント産業の2050年カーボンニュートラルの絵姿
ク
リ
ン
る カ
排出 /
削
減 セの メ
割 ン
合 ト

適切な回収技術によって排出される二酸化炭素を回収し、会員各社を始めとして各所で研究開発されている炭酸塩化やメタネーションなどの技術によって二酸化炭素を利用することや適切な方法による貯留による排出削減の割合
3 比
31～44％％ 低

セメント産業が係る二酸化炭素削減への貢献の割合(セメントカーボネーション)
セメント水和物
26～13％の吸収による再炭酸化
13％プロセス起源
二酸化炭素

60％

減によ

徹底した省エネ
バイオマス、水素、アンモニア等の混焼によるエネルギー転換
クリンカ/セメント比低減の効果などによる排出削減の割合
26％

同上
14％

エネルギー起源
二酸化炭素40％

セメント産業からの排出削減の割合
二酸化炭素の回収・貯留・利用によるセメント産業からの排出削減の割合
セメント産業が係る二酸化炭素削減への貢献の割合(強制的に吸収させる二酸化炭素は除く)

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