【本学研究者情報】

〇環境科学研究科　助教　王佳婕
環境科学研究科　教授　渡邉則昭
研究室ウェブサイト

【発表のポイント】

• コンクリート製品製造プロセスにおいて、再生可能で環境調和型のキレート剤^（注1）を用いたCO?鉱物化プロセスの適用可能性を実証しました。
• 固体廃棄物の削減とCO?固定を同時に達成でき、地球温暖化を含む複数の環境影響を有意に低減可能であることを確認しました。
• コンクリートスラッジケーキ^（注2）およびCO?を原料として、高純度の炭酸カルシウム（CaCO?）の生成に成功しました。

【概要】

コンクリート製品の製造工程では、大量の固体廃棄物の発生およびCO?排出という環境課題を抱えています。CO?鉱物化は、廃棄物中の金属成分を炭酸塩として固定化することで、これらの課題を同時に解決できる有望な手法として注目されています。しかし、従来技術では薬剤の大量使用や廃水の発生といった課題があり、環境面?経済面の両面で実用化に向けた大きな障壁となっていました。

東北大学大学院環境科学研究科の王佳婕（Jiajie Wang）助教、渡邉則昭教授、八戸工業高等専門学校の土屋範芳校長（東北大学名誉教授）らの研究グループは、コンクリート製品の製造現場に再生可能な環境調和型キレート剤を導入したCO₂鉱物化プロセス（特許7345791）の適用可能性を検討するとともに、その環境負荷低減効果を評価しました。その結果、本技術によりコンクリート製品の製造時に発生するスラッジケーキの削減とCO?固定を同時に達成でき、地球温暖化を含む環境影響を大幅に低減できることが明らかになりました。

本技術は、コンクリート製品産業における実用的かつ持続可能な環境技術として、社会実装が強く期待されます。

本研究成果は、国際学術誌 Scientific Reports に2026年1月14日付で掲載されました。

図1. 植物由来の生分解性キレート剤であるGLDA水溶液を10回循環再利用時の炭酸塩化されたCa濃度と、生成した高純度炭酸カルシウムの写真および走査型電子顕微鏡（SEM）像

【用語解説】

注1. キレート剤：金属錯体の形成に用いる配位子の一種。配位子は、配位原子と呼ばれる酸素や窒素のような非共有電子対を持った原子を含み、この配位原子が金属イオンと直接結合する。配位原子を一つだけ持つ配位子を単座配位子、複数個持つものを多座配位子と言い、後者がキレート剤。金属イオンとの結合の安定性は、単座配位子よりも多座配位子であるキレート剤の方が安定。

注2. コンクリートスラッジケーキ：コンクリートスラッジケーキとは、生コン工場から発生するコンクリートスラッジ（汚泥）を脱水処理し、固形化したもの。ミキサー車やプラントの洗浄水に含まれるセメント分、砂、砂利などの固形分を分離し、ろ過や圧搾といった機械的な処理を経て、水分を絞り出した状態を指す。

【論文情報】

タイトル：Characteristics and environmental benefits of CO2 mineralization using a recyclable chelating agent in concrete manufacturing
著者：Jiajie Wang*, Ryo Miyama, Vani Novita Alviani, Kazuhiro Sakamoto, Manabu Shindo, Noriyoshi Tsuchiya, Noriaki Watanabe*
*責任著者：東北大学 大学院 環境科学研究科　助教　王佳婕
東北大学 大学院 環境科学研究科　教授　渡邉則昭
掲載誌：Scientific Reports
DOI：10.1038/s41598-025-31481-5

詳細（プレスリリース本文）

問い合わせ先

（研究に関すること）
東北大学 大学院 環境科学研究科
助教　王 佳婕
TEL: 022-795-4859
Email: wang.jiajie.e4*tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）

教授　渡邉 則昭
TEL: 022-795-7384
Email: noriaki.watanabe.e6*tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）

（報道に関すること）
東北大学大学院環境科学研究科
情報広報室
TEL: 022-752-2241
Email: kankyo.koho*grp.tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）