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公開番号2024172421
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-12
出願番号2023090129
出願日2023-05-31
発明の名称二酸化炭素の固定化方法、二酸化炭素固定化セメント硬化体及びその製造方法
出願人株式会社安藤・間,国立大学法人新潟大学
代理人個人,個人
主分類C04B 40/02 20060101AFI20241205BHJP(セメント;コンクリート;人造石;セラミックス;耐火物)
要約【課題】セメント硬化体に効率的に二酸化炭素を固定化できる二酸化炭素の固定化方法、当該固定化方法により二酸化炭素が固定化された二酸化炭素固定化セメント硬化体及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】セメント硬化体に、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム及び炭酸水素カリウムからなる群より選ばれる少なくとも1以上の炭酸塩の水溶液を供給する炭酸塩供給工程を含む、二酸化炭素の固定化方法、当該固定化方法により二酸化炭素が固定化された二酸化炭素固定化セメント硬化体及びその製造方法である。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
セメント硬化体に、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム及び炭酸水素カリウムからなる群より選ばれる少なくとも１以上の炭酸塩の水溶液を供給する炭酸塩供給工程を含む、二酸化炭素の固定化方法。
続きを表示（約 630 文字）【請求項２】
前記水溶液が炭酸カリウムを含み、当該水溶液中の炭酸カリウムの濃度が１５質量％以上である、請求項１に記載の二酸化炭素の固定化方法。
【請求項３】
前記セメント硬化体への前記水溶液の供給方法が、前記セメント硬化体を前記水溶液中に浸漬する方法である、請求項１に記載の二酸化炭素の固定化方法。
【請求項４】
前記セメント硬化体への前記水溶液の供給方法が、前記セメント硬化体に前記水溶液を散水する方法である、請求項１に記載の二酸化炭素の固定化方法。
【請求項５】
二酸化炭素が固定化された部位における１トン当たりの固定化された二酸化炭素相当量が３０ｋｇ以上である、請求項１に記載の二酸化炭素の固定化方法。
【請求項６】
カリウムイオンを含む水溶液に炭酸ガスを吸収させて炭酸カリウムの水溶液を得る炭酸ガス吸収工程を含み、
当該炭酸ガス吸収工程の操作が前記炭酸塩供給工程に先立って行われる、請求項１に記載の二酸化炭素の固定化方法。
【請求項７】
請求項１～６の何れかに記載の二酸化炭素の固定化方法により全体または一部に二酸化炭素が固定化された、二酸化炭素固定化セメント硬化体。
【請求項８】
請求項１～６の何れかに記載の二酸化炭素の固定化方法により全体または一部に二酸化炭素を固定化する工程を含む、二酸化炭素固定化セメント硬化体の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、二酸化炭素の固定化方法、当該固定化方法により二酸化炭素が固定化された二酸化炭素固定化セメント硬化体及びその製造方法に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
地球の温暖化を抑止するために、温室効果ガスの一種である二酸化炭素の排出を実質的にゼロにする脱炭素化が叫ばれている。脱炭素化の目標の達成のために、二酸化炭素の排出量を抑制することの他、排出された二酸化炭素を固体や液体中に固定化する二酸化炭素の固定（炭素固定）の技術にも注目が集まっている。
【０００３】
建設現場では、建築あるいは土木構造物であるコンクリート等に二酸化炭素を固定化する試みが為されている。コンクリート中に二酸化炭素を固定化するには、セメント硬化体中に二酸化炭素を供給し、水酸化カルシウム等のセメント水和物から炭酸カルシウムを生成させる従来からの中性化／炭酸化反応を利用する技術が用いられる。
【０００４】
しかし、二酸化炭素の濃度が低い場合、二酸化炭素の固定化には長い時間を要してしまう。固定化の時間を短縮するために二酸化炭素の濃度を高くすると、二酸化炭素が大気に漏れるリスクが生じるため、密閉型の養生設備などが必要になってくる（特許文献１参照）。そのため、二酸化炭素の固定化は、広く実用化させるには至っていない。
【０００５】
一方、炭酸ガス（二酸化炭素）を取り込んだ水（炭酸水や炭酸ナノバブル水等）をセメント硬化体に供給することで二酸化炭素を固定化する液相炭酸化技術も検討されている（非特許文献１参照）。しかし、二酸化炭素を多く水に溶解させるとｐＨが低下し、炭酸イオン濃度が低くなってしまうため二酸化炭素の固定化効率はそれほど高くない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０２３－０２２３８３号公報
【非特許文献】
【０００７】
片村祥吾、池尾陽作、西岡由紀子、竹内勇斗著、「ＣＯ２固定による再生細骨材の改質とモルタル基礎物性に及ぼす影響」、日本コンクリート工学会発行、コンクリート工学年次論文集，Vol.44，No.1、2022年6月15日、p.1186-1191
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、セメント硬化体に効率的に二酸化炭素を固定化できる二酸化炭素の固定化方法、当該固定化方法により二酸化炭素が固定化された二酸化炭素固定化セメント硬化体及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的は、以下の本発明の一例により解決される。即ち、本発明の一例は、以下に示す通りである。
＜１＞
セメント硬化体に、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム及び炭酸水素カリウムからなる群より選ばれる少なくとも１以上の炭酸塩の水溶液を供給する炭酸塩供給工程を含む、二酸化炭素の固定化方法。
＜２＞
前記水溶液が炭酸カリウムを含み、当該水溶液中の炭酸カリウムの濃度が１５質量％以上である、＜１＞に記載の二酸化炭素の固定化方法。
＜３＞
前記セメント硬化体への前記水溶液の供給方法が、前記セメント硬化体を前記水溶液中に浸漬する方法である、＜１＞に記載の二酸化炭素の固定化方法。
＜４＞
前記セメント硬化体への前記水溶液の供給方法が、前記セメント硬化体に前記水溶液を散水する方法である、＜１＞に記載の二酸化炭素の固定化方法。
＜５＞
二酸化炭素が固定化された部位における１トン当たりの固定化された二酸化炭素相当量６が３０ｋｇ以上である、＜１＞に記載の二酸化炭素の固定化方法。
＜６＞
カリウムイオンを含む水溶液に炭酸ガスを吸収させて炭酸カリウムの水溶液を得る炭酸ガス吸収工程を含み、
当該炭酸ガス吸収工程の操作が前記炭酸塩供給工程に先立って行われる、＜１＞＞に記載の二酸化炭素の固定化方法。
＜７＞
＜１＞～＜６＞の何れかに記載の二酸化炭素の固定化方法により全体または一部に二酸化炭素が固定化された、二酸化炭素固定化セメント硬化体。
＜８＞
＜１＞～＜６＞の何れかに記載の二酸化炭素の固定化方法により全体または一部に二酸化炭素を固定化する工程を含む、二酸化炭素固定化セメント硬化体の製造方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、セメント硬化体に効率的に二酸化炭素を固定化できる二酸化炭素の固定化方法、当該固定化方法により二酸化炭素が固定化された二酸化炭素固定化セメント硬化体及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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