建設業界は、資源の消費量が多く、廃棄物が大量に発生することで知られています。発生する廃棄物の中には、建設発生汚泥（CGS）と建設発生残土（CGSS）があります。これらは、埋め戻し、レンガなどの環境に優しい建築材料の作成、土壌の安定化など、さまざまな用途に使用できます。

しかし、これらの高アルカリ性物質は土壌や水の汚染のリスクをもたらし、植物や動物の生命に悪影響を及ぼします。さらに、大量の CGS および CGSS が生成され、その不法投棄がさらなる課題を引き起こしています。したがって、それらの管理とリサイクルには、より新しいソリューションが必要です。

日本の芝浦工業大学工学部の稲積真也教授が率いる最近の研究では、研究者チームがCGSを使用するための費用対効果の高い新しい戦略を提示することでこの問題に取り組んでいます。彼らは、二酸化炭素を炭酸塩に変換する技術である「曝気養生」を溶液として使用することを提案している。

彼らの作品は、建材の事例紹介。

稲積教授は次のように説明します。持続可能な開発目標（SDGs）。廃棄物を効果的に管理し、二酸化炭素排出量を削減するための革新的なソリューションが緊急に必要とされています。建設業。」

エアレーション硬化のプロセスには以下が含まれます。二酸化炭素CGS 内のアルカリ性水酸化カルシウムと反応して、アルカリ性の低い炭酸カルシウムを形成します。特に、この中和方法では、従来の処理方法で通常必要とされる硫酸などの追加の中和剤の必要性が軽減されます。さらに、従来の管理慣行では、輸送、加工、廃棄コストの上昇と闘っています。

この研究では、CGS サンプルの曝気硬化をさまざまな条件で実施しました。これには、撹拌速度などの要素の操作、乾燥オーブン内での曝気硬化の実行、曝気領域の表面積の変更、サンプルへの中和剤の導入などが含まれます。

その結果、pH (アルカリ度の尺度) の低下は、撹拌速度が速いほど、乾燥オーブンでの硬化中、通気表面積が大きいほど顕著であることが明らかになりました。さらに、曝気硬化プロセスでは必要な中和剤の量が少なくなりました。これらの結果は、CGS 管理と炭素隔離のための持続可能な建設手法としての曝気養生の可能性を強調しています。

これらの発見には、さまざまな領域に及ぶ広範な影響があります。建設業界における廃棄物管理とは別に、土壌を中和する提案された方法の能力は、次の分野でも役立つことが証明されています。干拓酸性または汚染された土地を建設または農業用に準備することによる修復。

その後、土壌全体の健康状態が改善され、土壌の収量が増加します。さらに、このアプローチは、以下に焦点を当てた学術カリキュラムや研究プロジェクトに組み込むことができます。環境科学およびエンジニアリングを提供し、各機関が持続可能な廃棄物管理の実践を模索するのを支援します。

長期的かつ大局的な観点から、稲積教授は次のように推測しています。「SDGsと連携することで、曝気養生は政策立案者にとって持続可能な廃棄物管理と炭素隔離の実践を促進するための実用的なツールとなります。これはひいては規制に影響を与える可能性があります」および建設に関するガイドラインと環境保護。ただし、現実の中和反応を正確に反映するには、理論モデルをさらに改良する必要があります。」

要約すると、土壌の中和と炭素隔離という二重の目的を果たすことができる曝気養生は、さまざまな分野に影響を与える大きな可能性を秘めており、持続可能で環境に責任のある建設実践における重要な進歩を示しています。

詳細情報:稲積真也 他、建設発生汚泥リサイクルのための曝気養生とその二酸化炭素固定化効果、建材の事例紹介（2023年）。DOI: 10.1016/j.cscm.2023.e02704