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| 11 Dec 2011 06:08:30 am |
 セメント産業(3) |
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セメント・ルネッサンス
セメント製造プロセスで最も電気エネルギーを消費するのはグラインディング（粉砕）工程である。平均的に1トンのセメントを製造するのに100kW時の電力を必要とする。最先端の技術を使った設備でも80kW時が必要である。コーヒー豆を挽くのと同じ技術である粉砕工程は非常にエネルギー変換効率が悪く5〜10%でしかなく、この方法の抜本的な改良は今後も見込めない。
このようにポートランド・セメントはエネルギーの塊であると言える。200年間建築材料として使われてきたポートランドセメントには退場戴くしかない。もともと人類はジオポリマーセメントと言う優れた技術を持っていた。4000年前の古代エジプト人はピラミッドを、2000年前の古代ローマ人はコロッセオをジオポリマーセメントで作った。その技術が優秀であった事は現在もこれらの建築物が存在し続けている事で証明済みである。古代人達は現代人のように大量エネルギー消費はしなかったので当然ジオポリマーセメントを製造するにもエネルギーは使っていない。ただ、製造にも凝固にも時間は余計に掛る。
現存するポートランドセメントの製造設備をレトロフィット（改造）してジオポリマーセメント製造を行う事ができる。キルンはポートランドセメントでは1400℃であったのが700℃に下げる事ができる。また石炭を粉塵にして燃焼している石炭火力発電所から出るフライアッシュと呼ばれる石炭粉塵の燃えカスを使う事でグラインディング工程の省エネも可能で全体で80%の省エネが可能となる。
2030年までに全てのセメント工場がジオポリマーセメントに置き換わったとすると、セメントを世界で50億トン生産してもCO2排出量は7億トンのとなり、2005年の18億トンの60%減となる。セメント・ルネッサンスだ。
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Posted By : dantesforest |
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| 10 Dec 2011 11:44:59 pm |
| セメント産業(2) |
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大量のエネルギーを使うセメント製造
重工業のエネルギー消費の大口は製鉄とセメントであるが、セメント製造はGHG（地球温暖化ガス）全体の8%を排出している。そして生産量は今後も増え続け2005年に25億トン製造し18億トンのCO2を排出したが、2030年には50億トンの生産量となり36億トンのCO2の排出源となる予定であることは9月7日にも述べた。
現在セメントと言えばポートランド・セメントを指すが、この製造工程にはキルン（回転焼結窯）がある。200年前に発明された当時は乾式キルンであったが、品質管理を容易にする方法として湿式キルンが開発された。しかしこの方法は乾式に較べ35%ものエネルギーを余計に必要とする。
前工程のグラインド（粉砕）工程を改良する事で粒子の均一化が可能となり乾式キルンでも品質管理が可能となる。エネルギー価格の高騰に対処する為にセメント産業は工程改良を行い湿式から乾式に移行している。最大のセメント生産・消費国である中国では現在のところまだ湿式が中心である。
2004年には世界の63%が乾式キルンに移行を終えた事により1990年には5.4GJ/tonであったエネルギー消費が2004年には4.5GJ/tonとなった。2010年には80%が乾式に移行し、2030年には95%は乾式キルンとなり中国では100%が乾式となると推測されている。
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Posted By : dantesforest |
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| 09 Dec 2011 05:59:48 am |
| 建築(9) |
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HVACの省エネ効率を上げる窓
建物の向きとファサードの形状は太陽光からの熱の影響をを左右する最も重要なファクターであるが、これらが最適にデザインされているとすると次に重要になるのは窓である。
窓は最も熱が透過し易い部分である。一重のガラス窓は最も赤外線（熱線）を透過しやすく夏の暑い太陽光を室内に取り入れ、冬には折角暖めた室内の暖房の輻射熱を外に逃がしてしまう。
間にアルゴンやクリプトンガスを封入した複層ガラスは一重ガラスの6倍の遮熱効果を持っている。熱が窓を通過して行く割合は熱貫流率と呼び、窓の内外の温度差が１℃で窓の面積が１�屬了�に一時間に通過する熱量で表す。（図参照）
複層ガラス以外には、光の照射量により透過率が変化するフォトクロミックガラス、温度に反応して光の透過率が変化するサーモクロミックガラス、加える電圧に応じて光の透過率が変わるエレクトロクロミックガラス等が有る。
一重ガラスに貼るだけで効果がある特殊フィルムも販売されており、30〜90%まで赤外線を反射するフィルムも有る。(8月16日のブログ参照）
窓枠の材質も外側はアルミで内側は木やプラスティックを使う事で熱ブリッジを防ぐ事も重要である。
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Posted By : dantesforest |
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| 08 Dec 2011 06:10:34 am |
| 建築(8) |
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暖冷房、換気、エアコンシステム
HVAC(Heating Ventilation and Air Conditioning)はエネルギー消費の重要な部分を占めている。2003年の電力使用量の建築部門の内アメリカでは30%、EUでは56%、中国では61%(2000年)がHVACであった。
HVACの消費量は建築デザインにより大きく低減する事ができる。建築物の形状、表面積、向きを工夫することで冬場は太陽光からの温度を取り込み、夏場は太陽熱を室内に取り込まない工夫と、自然対流を利用することでパッシブな暖冷房換気を行う事が可能であり、ランニングコストを大幅に低減できる。
カリフォルニア・エネルギー委員会(Californian Energy Commission)の調査によると、全ての技術を集約した設計を行ったとしても特に設計や施工に追加のイニシャルコストがかかる事は無く、HVACで25〜35%の省エネが可能であるとしている。
同委員会の調査によると、
▼温度調整システムの不適切な調整によるもの 63% ▼不適切な冷媒の量によるもの 46% ▼空気の流れの悪さによるもの 39% ▼不在時の運転によるもの 38% ▼不在時のファン運転によるもの 30% ▼暖房と冷房の同時運転によるもの 7% ▼不必要な外気の取り込みによるもの 7% であった。
これらはアメリカ・カリフォルニア州での調査結果ですが、皆さんのところでは如何ですか？ エアコンのフィルターは頻繁に掃除していますか？
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| 07 Dec 2011 08:17:46 pm |
| エコリバウンド |
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資源消費社会からの「脱出口」を求めて
「豊かさの程度」は大変敏感な問題である。
貧困層にとって環境問題を理由に自分達がこれから豊かになろうとしている寸前で消費を控えろとブレーキをかけられたのでは不公平であると思うであろう。しかし資源消費効率を上げる事で金持層には現在の快適な生活を損なうことなく資源の消費を下げる事を勧めると同時に貧困層にも資源消費を上げることなく、よりよい生活ができるようにする事に依り社会的緊張関係からの出口を見つける事ができるかも知れない。
貧困層から始めるのか、富裕層から始めるべきかは技術的な問題ではなく社会的、政治的な問題で、複雑で、広範囲にわたる手続きが必要な問題である。
資源消費は常に経済成長とだいたい、共に増加している。Jeff Rubinは「エネルギー消費を抑える唯一確実な「脱出口」は経済の縮小である。」としている。そしてさらに、「GDP当りの省エネ量を決める事は実行可能である。」としている。しかし、実際にはGDP当りの省エネ量を規制するようなものは無く、エネルギー効率がアップした為にその需要がさらに増える「リバウンド効果」の為に、結果としてエネルギー消費量が増加してしまう。これでは我々が目指す木曜は永遠に達成されない。
省エネにおける「リバウンド効果」は1980年代からKhazzoom-Brooksの仮説として知られている。
ファクター５ではこの問題で更に議論を深めている。
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