NEDOなど 多様な再エネ熱源のヒートポンプシステム

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2022年2月7日

 新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)はこのほど、鹿島建設とゼネラルヒートポンプ工業が共同で豊田自動織機大府工場(愛知県大府市)に天空熱源ヒートポンプ「SSHP」システムを設置し実証試験を開始したと発表した。

 現在、再生可能エネルギーの利用は太陽光発電や風力発電などの電気利用が主で、賦存量の大きい地中熱や太陽熱などの熱利用は設備導入コストが大きく、普及を妨げている。

 今回、「再生可能エネルギー熱利用にかかるコスト低減技術開発」の一環で、上流(設計)から下流(運用)に関連するコンソーシアム体制を構築し、システムの最適化によるコスト削減とCO2削減を目指す。目標は、2030年度までにトータルコスト20%減・投資回収年数14年以下、2030年までにそれぞれ30%減・8年以下だ。

 「SSHP」は、多様な再エネ熱を熱源水ループで連結する水熱源ヒートポンプ。再エネ熱を最大限活用し、日射量や外気条件によってはコンプレッサーを運転せずに太陽熱・空気熱で直接熱源水を加熱するなど、最も高効率・経済的な運転を自動で行う。実証施設は同工場・厚生棟の食堂で、冷暖房や給湯といった多目的な熱需要に対応する。既存のガスヒートポンプエアコンを撤去し、新たに開発した「SSHP」と地中熱利用給湯用ヒートポンプチラー、汎用の地中熱・水熱源ヒートポンプなどで構成され、実証試験では空調負荷の約30%をまかなう見込みだ。

 両社は、日建設計総合研究所と名古屋大学と共同で運転データの収集解析に取り組む。実証運転を通じて「SSHP」と給湯用ヒートポンプチラーの効率とシステム全体の性能評価を進め、機器容量の最適化によるイニシャルコストの低減や運転制御の高効率化でランニングコストを低減し、実用化に向けた技術の確立を目指す。

デンカなど 次世代コンクリート技術、共同研究を開始

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2021年10月11日

 

次世代コンクリート開発 3社の技術を活用
次世代コンクリート開発 3社の技術を活用

 デンカ、鹿島建設、竹中工務店は8日、3社の技術を融合して、カーボンネガティブコンクリート(製造時の排出よりもCO2の吸収量が多いコンクリート)を実現する技術を共同研究することに合意したと発表した。

 2050年カーボンニュートラルの実現を目指す動きが世界的に加速するなか、国内でもCO2排出量削減が急務となっている。建設分野においてもCO2排出量削減は喫緊の課題であり、そのなかでも建設材料として広く使用されるコンクリートは、製造過程で大量のCO2を排出するため、その削減効果は極めて大きいと考えられている。

 今回の共同研究では、CO2排出量を大幅に削減するコンクリートをベースに、CO2を吸収するコンクリートやCO2を吸収したコンクリート素材を活用することで、より高いレベルで汎用性のあるカーボンネガティブコンクリートを実現し本格的な普及を目指す。

 CO2排出量を大幅に削減するコンクリートとしては、竹中、鹿島らが開発したCO2排出量を6割削減できる「ECM(エネルギーCO2ミニマム)」、CO2を吸収するコンクリートとしては、鹿島、デンカらが開発した世界で唯一実用化されているCO2吸収型コンクリート「CO2-SUICOM」、CO2を吸収したコンクリート素材としては、竹中が開発中の「CCU材料」の技術を活用する。

 なお、「CO2-SUICOM」のキーマテリアルとしては、デンカが開発した炭酸化混和材「LEAF」を活用する。これら3つの技術を複合化し、発展させることで、各々の技術だけでは実現できないレベルのカーボンネガティブを実現し、革新的な技術へと進化させていく。

 今回の共同研究により、脱炭素から「活炭素」にステージを移し、建設分野の基盤材料として欠かせないコンクリートの新しい形、使用するほどCO2を削減できるようなコンクリートを未来に向けて創っていく。

東京ガス 排ガス利用のCO2吸収型コンクリートを製造

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2021年7月13日

 東京ガスと鹿島建設はこのほど、鹿島らが開発したCO2吸収型コンクリート「CO2-SUICOM」を、都市ガス機器利用時の排ガスに含まれるCO2を吸収・固定化させて製造する技術に共同で取り組むことに合意したと発表した。

製造試験設備外観
製造試験設備外観

 また、両社は、東京ガス千住テクノステーションで地先境界ブロックの試験製造を行い、排ガスに含まれるCO2を吸収・固定化できることを確認し、東京ガス日立LNG基地の外構工事に導入している。なお、都市ガス機器利用時の排ガスを利用したコンクリートの製造は、世界初の試みとなる。

導入状況(東京ガス日立LNG基地)
導入状況(東京ガス日立LNG基地)

 通常のコンクリートは、セメントと水の反応により固まるが、「CO2-SUICOM」はセメントの半分以上を特殊な混和材γ-C2S(原料は化学工場の産業副産物)などに置き換えることにより、CO2を吸収しながら硬化する性質がある。産業副産物の有効利用とコンクリートへのCO2の大量固定化により、CO2排出量ゼロ以下を実現する。

試験製造したCO2吸収コンクリート
試験製造したCO2吸収コンクリート

 両社は、今後の本格商品化に向けてCO2固定量をさらに増加させる技術開発を進め、無筋プレキャストコンクリートブロックの各種商品(太陽光発電設備の基礎ブロックや境界ブロックなど)に「CO2-SUICOM」の技術を活用していくことで、日本国内のCO2排出総量の削減と脱炭素社会の実現に貢献していく。

エア・ウォーターなど 家畜由来水素で土木学会環境賞を受賞

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2020年7月8日

 エア・ウォーター、鹿島建設、日鉄パイプライン&エンジニアリング、日本エアープロダクツの4社が共同で実施している「家畜ふん尿由来低炭素水素を活用した水素サプライチェーン実証事業」がこのほど、2019年度の「土木学会環境賞(Ⅱグループ)」を受賞した。同事業は、環境省の委託事業「地域連携・低炭素水素技術実証事業」として、2015年度から実施している。

 北海道河東郡鹿追町に家畜バイオマス由来の水素製造供給施設「しかおい水素ファーム」を設置し、バイオガスの新用途としての水素利用の有効性を実証した。家畜ふん尿による環境汚染や廃棄物の課題解決と、エネルギー使用によるCO2排出削減など、酪農地域での水素エネルギー適応性を明らかにした点が評価された。家畜ふん尿のメタン発酵施設「鹿追町環境保全センター中鹿追バイオガスプラント」で製造するバイオガスを用いて、同センター内の「しかおい水素ファーム」で水素ガスを製造している(設備能力は約70N㎥/h)。

 水素は、センター内の定置型水素ステーションで燃料電池(FC)自動車・フォークリフトのほか、純水素型燃料電池によるセンター内のチョウザメ飼育施設のエアレーション電源・水温保持熱源としても利用しており、昨年9月までは、畜産農家や帯広市内の観光施設にも水素を運搬し、電気と温水を供給していた。

 今後、水素サプライチェーンの他地域への展開に向け、水素運搬・貯蔵、災害時の活用など、さらなる課題解決のために実証期間を2年間延長(2021年度まで)する予定。帯広市内、鹿追町内の農業倉庫でのFCフォークリフトへの水素供給のほか、帯広市内で非常時電源にも対応した水素吸蔵合金・FC利用システムの実証を行う。製造・利用一貫の水素サプライチェーンを構築し、地産地消の水素エネルギー社会の実現に貢献していく考えだ。