火山灰のコンクリートが都市の省エネを促進

火山灰は製造に熱を使わない　Beawiharta-REUTERS

＜セメント製造にかかるエネルギーを大幅に削減できる――火山灰の建築素材への混合の試みが始まった＞

彼ら研究者たちが実現を目指しているのは、コンクリートのビルを火山灰でいっぱいにすること。噴火による建物被害の話ではない。壁に火山灰を埋め込んで、より強靭でエコなビルを造ろうという試みだ。

マサチューセッツ工科大学（MIT）やクウェート科学研究所のチームは、火山灰とコンクリートの混合素材を使った特殊な建築を目指し、研究を進めている。この素材はコンクリート製造にかかるエネルギーを削減し、強度を上げられるという。

専門誌ジャーナル・オブ・クリーナー・プロダクションに彼らが発表した素材は、粉砕した火山岩と、ポルトランドセメントと呼ばれる通常のコンクリートとを混合した物質。混合比率を半々にした場合、例えば一区画のコンクリートビル26棟でエネルギーを16％削減できる。

「ポルトランドセメントができるまでには、石灰岩の収集、粉砕、処理、製造と、多くの過程が必要になる」と、論文の筆頭筆者クナル・カプウェイドパティルは言う。「かなりのエネルギー集約型の製造過程だ。だが火山岩の場合は火山岩を集め、砕いて火山灰にするだけだ」

ポルトランドセメントは世界の二酸化炭素排出量の約5％に関わっている。製造過程で大量の熱が必要だからだ。対する火山灰は、製造に熱を使わない。

研究チームは多種多様な火山灰を異なる大きさにし、セメントとさまざまな比率で混合した。研究結果によって、多様な建造物に対応できるカスタマイズの幅が広がるだろう。例えば、細かく粉砕するほど強度は上がるため、高層ビルには細かい粒子の火山灰を高い比率で混合する。道路の防音壁なら、大きな粒子を混ぜる、という具合だ。

廃棄物である火山灰を有効活用できるのも、大きな利点だ。地元で調達できれば、遠隔地から原料を運送する必要もなくなる。ただし火山灰は地域別に異なる特性を持つため、セメントと混合したときの特性の違いも研究する必要があるだろう。

MITのオーラル・ビュユコズルトュルク教授（環境工学）は、火山灰混合コンクリートが都市の省エネを劇的に促進すると信じている。「素材レベルから建物レベル、さらに都市レベルに広げれば、途方もない省エネが実現できるかもしれない」

[2018年10月16日号掲載]