オリーブの種で作られたレンガは建物の二酸化炭素排出量を削減することが研究で判明

新たな研究により、オリーブの種の廃棄物は建物のエネルギー使用量を効果的に削減できることが示され、循環型経済を建設分野に適用できることが実証された。
サイモン・ルーツ
8 年 2024 月 13 日 56:- UTC

スペインのラ・リオハ大学機械工学部の研究者らは、粉砕したオリーブの種を使って、よりエネルギー効率の高い建築資材を生産している。

研究者 実証済み 粉砕したオリーブの種をモルタルレンガの製造に使用すると、大幅な経済的節約につながり、建設や建物の使用による環境への影響を軽減できる可能性がある。

この研究では、建築用細骨材の体積比で15~-パーセントの割合で粉砕したオリーブの種子を穴あきモルタルレンガに混入した場合の影響を分析しました。

ファサードレンガの製造にオリーブの種の廃棄物を使用することは、循環型経済によって産業の副産物が革新的で持続可能な建築資材に変換されることを示す明確な例です。- ハビエル・フェレイロ・カベロ、ラ・リオハ大学工学研究者

ドーピングとは、材料に少量の物質を加えてその特性を変える技術です。この方法は、エネルギー効率、強度、耐久性、耐火性、耐腐食性を高めるために建築材料の製造に用いられます。

近年、熱伝導率を下げるためのドーピングに重点を置いた研究が増えており、これにより建物の冷暖房に必要なエネルギーを削減できる可能性がある。

建物はヨーロッパ最大のエネルギー消費源です。欧州連合で消費されるエネルギー全体の約 40% は建物で使用され、EU の家庭で使用されるエネルギーの約 80% は暖房、冷房、給湯に使用されます。

関連項目:研究者がオリーブ畑の廃棄物をバイオプラスチックに変換

EUの建物の2000%は75年以前に建設され、-%はエネルギー性能が低い。そのため、建設部門はEUのエネルギーと気候の目標を達成する上で極めて重要だと考えられている。

この研究は主に、オリーブオイル生産の副産物として大量のオリーブの種が生産されるスペインのアンダルシア地方に焦点を当てた。

「私の最初の興味は、オリーブオイル産業、特にオリーブの種から発生する膨大な量の廃棄物を観察したことから生まれました」と筆頭著者のハビエル・フェレイロ・カベロ氏は言う。

これらの残留物は、 十分に活用されていない潜在能力 再利用と付加価値の面で」と彼は付け加えた。 ​,warこれらのピットの用途を検討した結果、モルタルのファサード用のレンガの製造に使用できる可能性があることに気付きました。このアイデアから、この提案の実現可能性と環境への影響をさらに調査することにしました。」

チームの分析では、暖房や空調設備における従来のエネルギー消費を削減することで、中期的(10~20年)以降の節約と経済的利益が得られることが示されました。

これまでの研究 Ferreiro らによる研究では、粉砕したオリーブの種の濃度を 30 パーセントまでドーピングしても、構造的存続性を損なうことなく使用できることが実証されています。濃度が 15 パーセントを超えると、スペインの建物の平均耐用年数 (70 年) を超えて経済的回復期間が長くなることがわかりました。

環境への影響を評価するために、いくつかの要因が研究されました。これらの要因は、オリーブの種の粉砕とその後の輸送から、ドープされたモルタルレンガの製造と輸送まで、製品のライフサイクル全体に及びました。

最終製品の経時的な正味の影響を分析する際には、使用される資源(エネルギー、燃料、水)と生成される廃棄物(二酸化炭素、窒素酸化物、固体粒子)が考慮されました。

細骨材の代替としてオリーブの種の割合を増やすと、水の使用を除くほとんどのカテゴリーで環境への影響が増加することが判明しました。

オリーブの種の含有量が多いほど、天然骨材の生産には内部洗浄工程に大量の水が必要となるため、水の影響が軽減されます。

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オリーブの種を 15 パーセント添加した結果、水の消費量が 7.98 パーセント削減され、ファサードの 0.61 平方メートルあたり - 立方メートルの節水が実現しました。

地球温暖化の分野では、4.68パーセントのドーピングでCO2排出量が15パーセント増加し、ファサード0.8平方メートルあたり2キログラムのCO-に相当します。この増加は、オリーブの種を組み込むために必要なエネルギーと資源の消費量の増加によるものです。

酸性化、富栄養化、光化学的酸化など、天然骨材生産に関連するカテゴリーでは、それぞれ 29.13%、30.28%、21.56% の増加が見られました。オリーブの種を準備するプロセスでは、粉砕と輸送にエネルギーと材料が使用され、これらの影響が生じました。

関連項目:オリーブの搾り副産物が動物の飼料を改善する可能性がある

輸送プロセスはリサイクル骨材の生存能力に重大な影響を及ぼし、オゾン層に影響を与える窒素酸化物、炭素酸化物、固体粒子を増加させることが判明しました。

15パーセントのドーピングでは、オゾン層の破壊が8.90パーセント増加し、化石燃料の枯渇が8.19パーセント増加することが示され、これは建物の6.90平方メートルあたり-メガジュールに相当する。

しかし、35 年間にわたって計算すると、初期の製造プロセスに関連するエネルギー使用量と排出量の増加は、全体的な節約によって相殺されて十分に上回りました。

分析により、この期間中、15 パーセント添加材料の製造にかかる純エネルギー コストはゼロ以下であり、建物のすべてのエネルギー源における CO2 排出量もゼロ以下であることが示されました。この後者は、電力源を使用する建物で 105.84 パーセントの削減となり、最も顕著でした。

しかし、著者らは、輸送がエネルギー使用量と排出量に大きく影響するため、オリーブの種ドーピングの恩恵はオリーブ廃棄物が豊富で地元に根付いている地域に限定されると強調している。したがって、輸送量の増加は恩恵を大幅に減少させるだろう。

また、これは業界の持続可能性向上の可能性を示す多くの例の 1 つにすぎないとも指摘しています。

循環型経済は、環境と経済の課題に対処するための持続可能で効率的なソリューションを提供することで、建設業界の将来において重要な役割を果たすだろう」とフェレイロ氏は述べた。 ​,war再利用、リサイクル、廃棄物削減の原則を採用することで、建設業界は環境への影響を最小限に抑え、資源の利用を最大化することができます。」

私の研究の具体的な文脈では、ファサードレンガの製造にオリーブの種の廃棄物を使用することは、循環型経済が産業の副産物を革新的で持続可能な建築資材に変える方法の明確な例です」と彼は付け加えた。

世界中で、建物や建設分野における持続可能性を高めるための多くの取り組みが実施されています。

これらは、国連の持続可能な開発目標 12 や欧州連合の建設および改修における持続可能性戦略 Wave プログラムなどの多国籍プログラムから、国レベルおよび地方レベルの法律まで多岐にわたります。

しかし、フェレイロ氏は、もっと多くのことができると信じている。

政府は支援政策やプログラムを通じて持続可能な建設分野の研究開発を奨励する上で重要な役割を果たすことができる」と彼は述べた。 ​,warこれには、循環型経済や建設における持続可能性に関連する研究開発プロジェクトに投資する企業に対する金銭的インセンティブが含まれる可能性があります。」

さらに、政府はリサイクル材料の使用と建設業界における持続可能な慣行の採用を促進する規制や基準を制定できるだろう」とフェレイロ氏は結論付けた。 ​,war教育および啓発プログラムは、建設における持続可能性と循環型経済の重要性について主要な関係者の意識を高めることにも役立つ可能性があります。」



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