How we could make carbon-negative concrete | Tom Schuler

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2021-01-04・ 3229    51


Take action on climate change at http://countdown.ted.com. Concrete is all around us: we use it to build our roads, buildings, bridges and much more. Yet over the last 2,000 years, the art of mixing cement and using it to bind concrete hasn't changed very much -- and it remains one of the world's biggest emitters of carbon. Entrepreneur Tom Schuler previews an innovative way to create concrete, potentially turning it into a carbon sink that traps CO2 from the atmosphere -- while producing a viable building material. This talk was part of the Countdown Global Launch on 10.10.2020. (Watch the full event here: https://youtu.be/5dVcn8NjbwY.) Countdown is TED's global initiative to accelerate solutions to the climate crisis. The goal: to build a better future by cutting greenhouse gas emissions in half by 2030, in the race to a zero-carbon world. Get involved at https://countdown.ted.com/sign-up Follow Countdown on Twitter: http://twitter.com/tedcountdown Follow Countdown on Instagram: http://instagram.com/tedcountdown Subscribe to our channel: http://youtube.com/TED TED's videos may be used for non-commercial purposes under a Creative Commons License, Attribution–Non Commercial–No Derivatives (or the CC BY – NC – ND 4.0 International) and in accordance with our TED Talks Usage Policy (https://www.ted.com/about/our-organization/our-policies-terms/ted-talks-usage-policy). For more information on using TED for commercial purposes (e.g. employee learning, in a film or online course), please submit a Media Request at https://media-requests.ted.com

Instruction

Double-click on the English captions to play the video from there.

00:00
Transcriber: TED Translators Admin Reviewer: Rhonda Jacobs
翻訳: Kana Kagami 校正: Tomoyuki Suzuki
00:13
Concrete is all around us,
コンクリートは そこらじゅうにありますが
00:14
but most of us don't even notice that it's there.
ほとんどの人は それに気づきません
00:17
We use concrete to build our roads, buildings, bridges, airports;
コンクリートは道路 建物 橋 空港などの建設に使われ
00:21
it's everywhere.
どこにでもあるのです
00:23
The only resource we use more than concrete is water.
コンクリートより多く使われている資源は 水くらいしかありません
00:26
And with population growth and urbanization,
そして 人口増加や都市化に伴い
00:28
we're going to need concrete more than ever.
コンクリートの需要は かつてない程に高まっています
00:30
But there's a problem.
しかし 問題があります
00:32
Cement's the glue that holds concrete together.
セメントは コンクリートをくっつける 糊のようなものですが
00:35
And to make cement,
セメントをつくるには
00:37
you burn limestone with other ingredients in a kiln at very high temperatures.
石灰石とその他の原料を窯に入れて とても高い温度で燃やします
00:42
One of the byproducts of that process is carbon dioxide, or CO2.
この過程でできる副産物のひとつが CO2 つまり 二酸化炭素です
00:46
For every ton of cement that's manufactured,
セメントを1トンつくると
00:49
almost a ton of CO2 is emitted into the atmosphere.
1トン近い量のCO2が 大気中に排出されます
00:53
As a result,
その結果
00:55
the cement industry is the second-largest industrial emitter of CO2,
セメント産業は 産業界で 2番目に多くのCO2を排出しており
00:59
responsible for almost eight percent of total global emissions.
世界の総排出量の8%を占めています
01:03
If we're going to solve global warming,
地球温暖化の解決を目指すのであれば
01:06
innovation in both cement production and carbon utilization
セメント製造とCO2再利用の両方で
01:10
is absolutely necessary.
技術革新が必ず必要となります
01:13
Now, to make concrete, you mix cement with stone, sand, and other ingredients,
さて コンクリートをつくるには セメントと石 砂 その他の原料を混ぜて
01:19
throw in a bunch of water, and then wait for it to harden or cure.
大量の水を加えて養生させ 硬くなるまで待ちます
01:23
With precast products like pavers and blocks,
舗石やブロックのような 成形された製品をつくる場合は
01:26
you might shoot steam into the curing chamber
蒸気を養生室に吹き込むことで
01:28
to try to accelerate the curing process.
プロセスを加速させることもあります
01:30
For buildings, roads, and bridges,
建物 道路 橋の場合は
01:33
we pour what's called ready-mix concrete into a mold on the job site
いわゆる生コンクリートを 作業現場で型に流し入れ
01:37
and wait for it to cure over time.
固まるまで待ちます
01:39
Now, for over 50 years, scientists believed
50年以上前から 科学者の間では
01:43
that if they cured concrete with CO2 instead of water,
水の代わりにCO2でコンクリートを 硬化させることができれば
より頑丈になると 考えられていましたが
01:47
it would be more durable,
01:49
but they were hamstrung by Portland cement's chemistry.
ポルトランドセメントの 化学的性質がネックでした
01:51
You see, it likes to react with both water and CO2,
セメントは 水とCO2の両方に反応しますが
01:55
and those conflicting chemistries just don't make for very good concrete.
両者の相反する化学的な性質により 良質のコンクリートが作れないのです
01:59
So we came up with a new cement chemistry.
そこで セメントの 新たな化学的製法を考えだしました
02:01
We use the same equipment and raw materials,
同じ設備と原材料を使用しますが
02:04
but we use less limestone,
石灰石の使用量が少なく
02:06
and we fire the kiln at a lower temperature,
窯の温度も低くて済み
02:08
resulting in up to a 30 percent reduction in CO2 emissions.
結果としてCO2排出量が 最大30%削減できます
02:12
Our cement doesn't react with water.
私たちのセメントは水と反応しません
02:14
We cure our concrete with CO2,
コンクリートをCO2で硬化させますが
02:17
and we get that CO2 by capturing waste gas
そのCO2は
アンモニア工場やエタノール工場などの 産業施設の排ガスから回収したもので
02:20
from industrial facilities like ammonia plants or ethanol plants
02:25
that otherwise would've been released into the atmosphere.
回収しなければ 大気中に排出されていたものです
02:28
During curing, the chemical reaction with our cement breaks apart the CO2,
硬化中 セメントとの化学反応により CO2が分解され
02:33
capturing the carbon to make limestone,
捕捉された炭素で 石灰石が生成されて
02:36
and that limestone's used to bind the concrete together.
その石灰石により コンクリートが固まります
02:40
Now, if a bridge made out of our concrete were ever demolished,
私たちのコンクリートで作られた橋が 取り壊されても
02:43
there's no fear of the CO2 being emitted because it doesn't exist any longer.
中にCO2はもう存在しないため 排出される心配はありません
セメント製造時のCO2排出削減量に
02:49
When you combine the emissions reduction during cement production
02:52
with the CO2 consumption during concrete curing,
コンクリート硬化時に取り込まれる CO2の量を合わせると
02:56
we reduce cement's carbon footprint by up to 70 percent.
私たちのセメントは二酸化炭素排出量を 最大70%削減します
03:00
And because we don't consume water, we also save trillions of liters of water.
また水を消費しないので 何兆リットルという水の節約にもなります
03:05
Now, convincing a 2,000-year-old industry
2千年の歴史があり
過去2百年間に大きな進歩のない 業界を説得することは
03:08
that hasn't evolved much over the last 200 years,
03:11
is not easy;
一筋縄ではいきませんが
03:12
but there are lots of new and existing industry players
その課題に取り組んでいる 新旧の業者がいます
03:16
that are attacking that challenge.
03:18
Our strategy is to ease adoption
私たちの戦略は 持続可能性だけにとどまらない ―
03:20
by seeking solutions that go beyond just sustainability.
解決策の模索による 導入の容易さです
03:24
We use the same processes, raw material, and equipment
コンクリートを製造する プロセス 原材料 設備は
03:27
that's used to make traditional concrete,
従来と変わりませんが
03:29
but our new cement makes concrete cured with CO2
CO2で硬化させる新しいセメントで コンクリートを作ると
03:33
that is stronger, more durable, lighter in color,
強度と耐久性が優れ 色合いが薄く
03:37
and it cures in 24 hours instead of 28 days.
硬化には 28日間ではなく 24時間しかかかりません
03:41
Our new technology for ready-mix
生コンクリート用の新しい技術は
03:43
is in testing and infrastructure applications,
テスト中で インフラへの応用も開始しています
03:46
and we've pushed our research even further
また さらなる研究も推進し
03:48
to develop a concrete that may become a carbon sink.
二酸化炭素吸収源となり得る コンクリートの開発を目指しています
03:51
That means that we will consume more CO2 than is emitted during cement production.
セメント製造中に排出されるよりも 多くのCO2を取り込もうというのです
03:57
Since we can't use CO2 gas at a construction site,
工事現場では気体のCO2を 使用できず
04:00
we knew we had to deliver it to our concrete
固体または液体の形で
04:02
in either a solid or liquid form.
届けなければならないため
04:04
So we've been partnering with companies that are taking waste CO2
排出されたCO2を捕捉して有用な 化学物質に変換する企業と提携しています
04:09
and transforming it into a useful family of chemicals
04:12
like oxalic acid or citric acid,
たとえば シュウ酸や
オレンジジュースにも含まれる クエン酸に変えます
04:15
the same one you use in orange juice.
04:17
When that acid reacts with our cement,
そういう酸が私たちのセメントと 反応すると
04:19
we can pack in as much as four times more carbon into the concrete,
コンクリートに 4倍多くの炭素を詰め込めて
04:23
making it carbon negative.
二酸化炭素収支を マイナスにできます
04:25
That means that for a one-kilometer road section, we would consume more CO2
それはつまり 道路1kmあたり
10万本の木が1年に摂取するくらいの CO2を取り込むことになります
04:30
than almost a 100,000 trees do during one year.
04:33
So thanks to chemistry and waste CO2,
化学技術とCO2再利用により
私たちは コンクリート産業を変革し
04:37
we're trying to convert the concrete industry,
04:39
the second-most-used material on the planet,
地球上で2番目に多く 使用されている原料を
04:42
into a carbon sink for the planet.
炭素吸収源へと 転換しようとしているのです
04:46
Thank you.
ありがとうございました
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