研究によると、オリーブの種から作られたレンガは建物のカーボンフットプリントを削減する
新たな研究により、オリーブの種くずが建物のエネルギー消費を効果的に削減できることが明らかになり、循環型経済が建設分野にどのように応用できるかが示された。
ラ・リオハ大学機械工学科のスペイン人研究者たちは、粉砕したオリーブの種を利用して、よりエネルギー効率の高い建築資材を製造している。
研究者らは、モルタルレンガの製造に粉砕したオリーブの種を使用することで、大幅な経済的節約につながり、建設および建物の使用による環境への影響を低減できることを実証した。
この研究では、建築用多孔質モルタルレンガに、細骨材の体積比で 5～15% の割合で粉砕したオリーブの種を混合した場合の影響を分析しました。
ファサード用レンガの製造にオリーブの種殻廃棄物を使用することは、循環型経済が産業の副産物を革新的かつ持続可能な建築材料へと変容させることを示す明確な例である。
ドーピングとは、材料に少量の物質を添加してその特性を変化させる技術である。 この手法は、建築材料の製造において、エネルギー効率、強度、耐久性、耐火性、耐食性を高めるために用いられています。
近年、建物の冷暖房に必要なエネルギーを削減できる熱伝導率の低減を目的としたドーピングに関する研究が増えています。
建築物は、ヨーロッパにおいて最大のエネルギー消費源です。欧州連合（EU）の総エネルギー消費量の約 40% は建築物で消費されており、EU の家庭で消費されるエネルギーの約 80% は、冷暖房および給湯に費やされています。
関連記事：研究者がオリーブ園の廃棄物をバイオプラスチックに変換EUの建物の85％は2000年以前に建設されたものであり、75％はエネルギー性能が低い。したがって、建設部門は、EUのエネルギーおよび気候目標を達成するために極めて重要であると見なされている。
この研究は主にスペインのアンダルシア地方に焦点を当てたもので、同地ではオリーブオイル生産の副産物として大量のオリーブの種が排出されている。
「私の最初の関心は、オリーブオイル産業、特にオリーブの種から発生する膨大な量の廃棄物を目の当たりにしたことから生まれました」と、筆頭著者のハビエル・フェレイロ・カベロ氏は述べています。
「これらの残渣は、再利用や付加価値の面で、重要でありながら十分に活用されていない可能性を秘めています」と彼は付け加えました。 「これらの種子の利用可能性を検討する中で、モルタル外壁用のレンガを製造するためにそれらを活用できる可能性を見出しました。 このアイデアから、私はこの提案の実現可能性と環境への影響についてさらに調査することになりました。」
同チームの分析によると、暖房および空調設備における従来のエネルギー消費を削減することで、中期（10～20年）以降、コスト削減と経済的利益が得られることが示されました。
Ferreiro らによる以前の研究では、構造上の性能を損なうことなく、最大 30% の濃度の粉砕オリーブ種子を混合できることが実証されています。 15%を超える濃度では、スペインの建物の平均耐用年数（70年）を超えて、経済的な回収期間が長くなることが判明しました。
環境への影響を評価するために、いくつかの要因が調査されました。これらは、オリーブの種子の粉砕とその後の輸送から、ドープモルタルレンガの製造および輸送に至るまで、製品のライフサイクル全体に及びました。
最終製品の経時的な正味の影響を分析する際には、使用される資源（エネルギー、燃料、水）と、発生する廃棄物（炭素酸化物、窒素酸化物、粒子状物質）が考慮されました。
細骨材の代替としてオリーブ核の割合を増やすと、水使用量を除くほとんどのカテゴリーで環境への影響が高まることが判明しました。
天然骨材の生産には、内部洗浄プロセスに多量の水が必要であるため、オリーブピットの含有量を増やすと水への影響は低減します。
オリーブ核を 15% 混合すると、水消費量が 7.98% 削減され、ファサード 1 平方メートルあたり 0.61 立方メートルの節水につながりました。
地球温暖化のカテゴリーでは、15%の混合により CO2 排出量が 4.68% 増加すると計算され、これはファサード 1 平方メートルあたり 0.8 キログラムの CO2 に相当します。 この増加は、オリーブの種を配合するために必要なエネルギーと資源の消費量が増加したことによるものです。
酸性化、富栄養化、光化学酸化など、天然骨材の生産に関連するカテゴリーでは、それぞれ 29.13%、 30.28パーセント、21.56パーセントの増加が見られた。これらは、粉砕や輸送に伴うエネルギーおよび資材の使用を伴うオリーブ種子の前処理工程によって引き起こされたものである。
関連項目：オリーブ搾油の副産物が動物飼料の改善につながる可能性輸送プロセスは、リサイクル骨材の揮発性に大きな影響を与え、オゾン層に影響を与える窒素酸化物、炭素酸化物、および粒子状物質を増加させることが判明した。
15%の混合により、オゾン層破壊が 8.90% 増加し、化石燃料の枯渇が 8.19% 増加することが示されました。これは、ファサード 1 平方メートルあたり 6.90 メガジュールに相当します。
しかし、35 年間で計算すると、初期の製造プロセスに伴うエネルギー使用量と排出量の増加は、全体的な節約によって十分に相殺されました。
この分析によると、この期間において、15%ドープされた材料の製造にかかる正味エネルギーコストはゼロを下回り、すべての建築用エネルギー源について CO2 排出量もゼロを下回ったことが示されました。 後者は、電力源を使用する建物において最も顕著であり、105.84%の削減となりました。
しかし、著者らは、輸送がエネルギー使用量と排出量の大きな要因となるため、オリーブ種子のドーピングによるメリットは、オリーブの廃棄物が豊富で、その地域に存在する地域に限定されると強調している。 したがって、輸送量が増加すれば、そのメリットは大幅に減少することになります。
また、これは、この業界の持続可能性を高める可能性を示す多くの例の一つにすぎないとも指摘しています。
「循環型経済は、環境および経済的な課題に対処するための持続可能で効率的なソリューションを提供することで、建設業界の将来において重要な役割を果たすでしょう」とフェレイロ氏は述べています。 「再利用、リサイクル、廃棄物削減の原則を取り入れることで、建設業界は環境への影響を最小限に抑え、資源の利用を最大化することができる」
「私の研究の具体的な文脈において、 ファサード用レンガの製造にオリーブの種殻廃棄物を利用することは、循環型経済がいかにして産業の副産物を革新的かつ持続可能な建築資材へと変革できるかを示す明確な例です」 と彼は付け加えた。
建築・建設分野における持続可能性を高めるための多くの取り組みが、世界中で実施されている。
その範囲は、国連の「持続可能な開発目標（SDGs）12」や欧州連合（EU）の「建設・改修における持続可能性戦略（Strategy for Sustainability in Construction）」、「Renovation Wave」プログラムといった多国間のプログラムから、国や地方レベルでの法規制にまで及んでいる。
しかし、フェレイロ氏は、さらに多くのことができると信じています。
「政府は、支援的な政策やプログラムを通じて、持続可能な建設分野の研究開発を奨励する上で重要な役割を果たすことができます」と彼は述べています。 「これには、建設における循環型経済や持続可能性に関連する研究開発プロジェクトに投資する企業に対する財政的インセンティブが含まれる可能性があります。」
「さらに、政府は建設業界におけるリサイクル資材の使用や持続可能な慣行の導入を促進する規制や基準を策定することもできる」 とフェレイロ氏は締めくくった。「教育や啓発プログラムも、建設業界における持続可能性と循環型経済の重要性について、主要なステークホルダーの意識を高めるのに役立つだろう。」