二酸化炭素を吸収する3Dコンクリートプリント法

2024-12-17
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CO₂を素材として取り込む3Dプリントコンクリートが建設の未来を塗り替える

シンガポール南洋理工大学（NTU Singapore）の研究チームは、二酸化炭素（CO2）を吸収するコンクリートを3Dプリントする方法を開発。建設業界における環境への影響を低減する新たな道筋を示した。

セメント1トンを製造する際に排出されるCO2は約770kgと言われており、全世界で生産されるセメントは年間40億トン以上で、製造過程で排出されるCO2は、世界全体のCO2排出量の約8％を占めている。この新しい3Dプリンティング技術は、従来の建築手法が抱える環境負荷、特にCO2排出量削減に大きく貢献する可能性がある。

3Dコンクリートプリントシステムの開発にあたり研究チームは、3DプリンタをCO2ポンプと蒸気噴射装置に接続。このシステムが稼働すると、プリント中のコンクリートミックスにCO2と蒸気が送られる。CO2はコンクリートの成分と反応し、固体の形で素材内に閉じ込められることで、炭素が固定化される。一方、蒸気はCO2の吸収を促進し、3Dプリントされた構造物の特性を向上させる。
ラボで行われたテストでは、プリントされたコンクリート構造が50%のプリント適性向上を示し、さらに強度と耐久性が改善されることが確認された。具体的には、プリントされたコンクリートは通常の3Dプリントコンクリートと比べて、圧縮強度（耐えられる重量）が最大36.8%、曲げ強度（曲げられる限界）が最大45.3%向上した。