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建設部門における環境負債の転換:混合時の超臨界CO₂による加速原位置炭酸塩化に関する世界的体系レビューとペルー向けロードマップ

Converting Environmental Liabilities in the Construction Sector through Accelerated In Situ Carbonation with Supercritical CO₂ during Mixing: Global Systematic Review and Roadmap for Peru (原題)

GALVEZ PRP

Research Squareプレプリント2026-06-11#CCUSOrigin: Global経営インパクト: コスト削減対象セクター: construction回収年数ヒント: 4
DOI: 10.21203/rs.3.rs-9976401/v1
原典: https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-9976401/v1

🤖 gxceed AI 要約

日本語

本論文は、建設廃棄物や副産物を超臨界CO₂で処理するCCUS技術の体系レビュー。CO₂固定量15-50kg/m³、圧縮強度12-30%向上、炭素フットプリント15-45%削減を報告。ペルーでは年間60万トンのCO₂削減ポテンシャルと投資回収期間4年のロードマップを提案。

English

This systematic review covers CCUS technology of accelerated carbonation with supercritical CO₂ during concrete mixing. It reports CO₂ uptakes of 15-50 kg/m³, compressive strength increases of 12-30%, and carbon footprint reductions of 15-45%. For Peru, 600,000 tCO₂/year sequestration potential is identified with a 4-year ROI roadmap.

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

📝 gxceed 編集解説 — Why this matters

日本のGX文脈において

日本でも建設廃棄物や副産物の炭酸塩化技術は注目されており、本レビューの知見は日本のCCUS政策やカーボンフットプリント削減に応用可能。特に超臨界CO₂の効率性は日本のコンクリート産業に示唆を与える。

In the global GX context

This paper provides a comprehensive review and roadmap for CCUS in construction, applicable globally. The quantitative results on CO₂ uptake and strength improvement are valuable for carbon accounting and transition finance in the building sector.

👥 読者別の含意

🔬研究者:Researchers in CCUS and construction materials should note the quantitative performance metrics and comparison of supercritical vs gaseous CO₂ efficiency.

🏢実務担当者:Corporate sustainability teams in construction can use the roadmap and ROI data to evaluate CCUS investments and carbon credit opportunities.

🏛政策担当者:Policymakers can consider the regulatory framework (Law No. 30754) and job creation potential for integrating CCUS in national climate strategies.

📄 抄録(日本語訳)

<title>抄録</title> <p>建設産業は、世界のCO₂排出量の5%から8%を生み出し、建設・解体廃棄物(CDW)、製鋼スラグ、フライアッシュ、セメントキルンダスト(CKD)という形で環境負債を蓄積している。コンクリート混練段階における超臨界CO₂(sc-CO₂)を用いた促進その場炭酸化は、これらの負債を資産へと転換するCarbon Capture, Utilization and Storage(CCUS)技術である。すなわち、セメント系マトリックス内にCO₂をナノCaCO₃として永久鉱物化し、機械的特性を向上させ、材料のカーボンフットプリントを削減する。本系統的レビュー(PRISMA 2020、1次研究68件、Scopus/WoS、2010年~2025年)は、米国、フランス、スペイン、日本、中国、イスラエル、オーストラリア、欧州連合、韓国からの経験を分析し、物理化学的メカニズム、操作パラメータ、検証済みの定量的結果を統合する。主な知見は以下の通りである:(i)コンクリート1 m³あたり15~50 kgのCO₂吸収量;(ii)材齢初期における圧縮強度の12~30%の増加;(iii)再生骨材の吸水率の最大19.1%の低減;(iv)sc-CO₂改質効率はガス状CO₂より最大50倍高い;(v)産業プロジェクトにおけるカーボンフットプリントの15~45%削減。ペルーについては、炭酸化可能な環境負債(製鋼スラグ、フライアッシュ、CKD)が年間150万トン、リマにおけるCDWが1日あたり4,000トン以上と特定され、2030年までに年間60万トンのCO₂隔離ポテンシャルがある。3段階のロードマップ(パイロット、スケールアップ、制度構築)が提案され、プラントあたり120万米ドルの投資、4年の投資回収期間、2,000人の直接雇用の創出を伴い、気候変動に関する法律第30754号およびペルーのNDCに整合する。</p>

AI 翻訳(deepseek-v4-flash)。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

📄 Abstract(原文)

<title>Abstract</title> <p>The construction industry generates between 5% and 8% of global CO₂ emissions and accumulates environmental liabilities in the form of construction and demolition waste (CDW), steel slag, fly ash, and cement kiln dust (CKD). Accelerated in situ carbonation with supercritical CO₂ (sc-CO₂) during the concrete mixing phase is a Carbon Capture, Utilization and Storage (CCUS) technology that transforms these liabilities into assets: it permanently mineralises CO₂ within the cementitious matrix as nano-CaCO₃, improves mechanical properties, and reduces the material's carbon footprint. This systematic review (PRISMA 2020, 68 primary studies; Scopus/WoS, 2010–2025) analyses experiences from the United States, France, Spain, Japan, China, Israel, Australia, the European Union, and South Korea, synthesising physicochemical mechanisms, operational parameters, and verified quantitative results. Key findings include: (i) CO₂ uptakes of 15–50 kg/m³ of concrete; (ii) compressive strength increases of 12–30% at early ages; (iii) water absorption reduction of recycled aggregates of up to 19.1%; (iv) sc-CO₂ modification efficiency up to 50 times higher than gaseous CO₂; and (v) carbon footprint reductions of 15–45% in industrial projects. For Peru, 1.5 Mt/year of carbonatable environmental liabilities (steel slag, fly ash, CKD) and more than 4,000 t/day of CDW in Lima are identified, with a sequestration potential of 600,000 t CO₂/year by 2030. A three-phase roadmap (pilot, scale-up, institutional) is proposed, involving investments of USD 1.2 M/plant, a 4-year ROI, and the creation of 2,000 direct jobs, aligned with Law No. 30754 on Climate Change and Peru's NDCs.</p>

🔗 Provenance — このレコードを発見したソース

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gxceed は公開メタデータに基づく研究支援データセットです。要約・翻訳・解説は AI 支援で生成されています。 最終的な解釈・検証は利用者が原典資料に基づいて行うことを前提とします。