【中部大学】マイクロ波利用でCO2 を吸収させた路盤材の短時間・大量合成技術を開発--化学産業の電化とカーボンニュートラルの促進に期待--

マイクロ波の産業利用研究を長年進めてきた中部大学工学部の樫村京一郎准教授（人間力創成教育院 情報教育プログラム兼務）と宮田健史研究員らは、中国電力株式会社、中国高圧コンクリート工業株式会社（広島市、吉岡一郎社長）と共同で、マイクロ波加熱を利用してコンクリート廃材と石炭火力発電所から排出される飛灰にCO2ガスを吸収させて焼結し、路盤材に利用できるクリンカ（注３）を短時間で大量に合成することに成功した。




1．研究成果のポイント
■マイクロ波（注1）の利用で、コンクリート廃材と飛灰（ひばい）（注2）にCO2ガスを吸収させた路盤材を製造。
■製造した材料は最大10%の炭素を貯蔵することを確認。
■大量の飛灰を、迅速に高温まで加熱・焼結できるマイクロ波加熱炉を建造。
■熱伝導の低い材料に合わせた、マイクロ波加熱炉の設計法を開発。



2．発表概要
一般家庭では、天然ガスや石油などの化石燃料に代えて、電気で暖房器具や風呂、食べ物を加熱する電化が進んでいる。さらに自宅のソーラーパネルで発電した電気を使うことで、火力発電所から送られてくる電気の使用量を減らすことができるようになった。
このような家庭の電化は、温室効果ガスの二酸化炭素（CO2）排出を抑えることにつながっている。ところが大量の化石燃料を使う化学や鉄鋼産業での電化はまだ不十分な現状がある。化学や鉄鋼産業で製品を効率的に加熱する手段として、電子レンジの原理であるマイクロ波の利用が有望と考えられる。マイクロ波によってこれまでより大量の製品をより短時間で加熱できたり、従来は製造が難しかった新しい製品を作ることができたりすれば、産業界の電化が進み、カーボンニュートラルに大きく貢献すると期待される。

マイクロ波の産業利用研究を長年進めてきた中部大学工学部の樫村京一郎准教授（人間力創成教育院 情報教育プログラム兼務）と宮田健史研究員らは、中国電力株式会社、中国高圧コンクリート工業株式会社（広島市、吉岡一郎社長）と共同で、マイクロ波加熱を利用してコンクリート廃材と石炭火力発電所から排出される飛灰にCO2ガスを吸収させて焼結し、路盤材に利用できるクリンカ（注3）を短時間で大量に合成することに成功した。飛灰やコンクリート廃材がCO2 を吸収する現象はこれまでに確認されていた。しかし飛灰の熱伝導率（注4）が極めて低いためCO2を十分に吸収するための化石燃料による加熱時間が長くなり、エネルギーを大量に消費することが実用化の課題だった。