United Arab Emirates University（UAEU）の研究者が、廃紙灰をセメントの部分代替材として二酸化炭素養生技術と組み合わせて用いる持続可能なコンクリート製造方法を提示する米国特許を開発し、炭素排出量の削減に貢献するとともに建設分野における循環型経済の実践を支えています。
本特許は、College of EngineeringのProfessor Hilal El-HassanおよびProfessor Tamer El Maaddawy、同大学の修士課程の学生であるEng. Karim Hassan、ならびにUAEU卒業生であるDr. Jad Bawabからなる研究チームによって開発されました。チームは、廃紙灰のリサイクルと二酸化炭素養生技術を統合し、環境負荷のより低い持続可能なコンクリートを製造する革新的なソリューションの開発に取り組みました。
本研究は、セメント製造に伴う高い排出量と、紙関連産業から発生する廃紙灰の処分という、2つの主要な環境課題への対処を目指しています。本技術は、従来のセメントの一部を廃紙灰で置き換えることに依拠しており、セメントへの依存を減らすと同時に、産業副産物に有益な用途を生み出します。
「本イノベーションは、産業廃棄物を革新的に活用して排出量を削減し、資源効率を高めることを通じて、建設分野の環境負荷を低減するのに役立つ持続可能なエンジニアリングソリューションを開発することの重要性を反映しています。」
本技術はまた、打設後に管理された養生条件下でコンクリートを二酸化炭素にさらすことを伴い、機械的強度の発現を改善するのに役立つと同時に、ガスの一部をコンクリート内に固定します。本研究では、廃紙灰の置換率、水結合材比、結合材骨材比、二酸化炭素暴露時間など、いくつかの変数が評価されました。
研究結果は、廃紙灰をセメントの部分代替材として用いることに成功したことを示しており、同材料を含む混合物は、圧縮強度や吸水率を含む適切な機械的特性および耐久性関連特性を維持しながら、高い二酸化炭素貯蔵能力を示しました。本研究はまた、中程度のセメント置換率、特に10%前後において、性能と環境持続可能性との間に有望なバランスが達成されることを示しました。
本イノベーションの意義は、養生プロセスの中で産業廃棄物の有効活用、セメントの削減、二酸化炭素の利用を統合し、より持続可能な建設材料の開発を支える点にあります。本技術の潜在的な応用先には、プレキャストコンクリート部材、コンクリートブロック、舗装ユニット、ならびに管理された養生条件下で製造されるその他のセメント系部材が含まれます。