도쿄 대학 대학원 공학계 연구과의 마루야마 카즈히라 교수와 나고야 대학 우주 지구 환경 연구소의 미나미 마사시로 교수의 연구팀은, 콘크리트 등의 시멘트를 사용한 재료가 공기중으로부터 CO2를 받아들여 고정화한 것, 그 고정량을 증명하는 수법을 개발했다.
현재까지 인류활동 유래의 CO2 배출량 중 5~8%는 시멘트 생산에 의한 것으로 알려져 있다.따라서 시멘트를 이용한 콘크리트 관련 분야에서는 탄소 중립을 향해 CO2 배출 상쇄 수단으로서 공기 중의 CO2를 직접 흡수(직접 공기 회수 기술, Direct Air Capture: DAC), 콘크리트 중이나 콘크리트용 재료 중에 탄산칼슘으로서 석출시켜 고정화하는 수법이 주목받고 있다.한편, DAC를 이용한 천연의 탄산칼슘과 가짜(인공)의 탄산칼슘의 진정을 구분하는 방법이나, 고정한 CO2를 정량해 카본 중립에의 공헌을 정량적으로 나타내는 방법이 존재하지 않았다 .
본 연구에서는 시멘트계 재료의 시료 중의 탄산칼슘의 14C 농도를 측정함으로써 공기 중에서 고정된 CO2량을 구하는 수법을 찾아냈다.탄산 칼슘이 석출하는 화학 반응에 있어서, 13C/12C(13C와 12C의 비율)는 반응 후의 탄산 칼슘 중과 공기 중에서 다르다. 13C/12C를 이용하여, 14C/12C의 동위체 분별 보정을 행함으로써, 공기 중에서 탄산칼슘으로서 고정한 CO2량을 14C의 측정값으로부터 추정할 수 있다고 하고 있다.
즉, 시멘트계 재료의 시료를 공기에 노출하기 전후의 14C 농도 및 탄산칼슘의 형태로 고정화된 탄소량을 알면, 그 시료가 공기 중의 CO2를 이용한 것인지 여부를 판정할 수도 있다. .
향후 CO2 배출량 억제를 위한 탄소세나 배출권 거래를 상정하면 건전한 시장 형성을 위해 DAC에 의한 CO2 고정화의 진정한 평가, 적절한 CO2 고정량의 평가에 본 연구 성과가 공헌하는 것 것으로 예상된다.
