ジオポリマー・セメント

今、地球は温暖化していると言う論調が体勢を占めて入る。その原因は二酸化炭素であると言う。この二酸化炭素の排出は製鉄プラントがその最大排出割合を占めると言われるが、それに次ぐのはセメント工場である。
このセメントは、人類が「水」に次いで大量に消費している事は知られていない。このセメントの年間使用量は１９億トンに達する。
コンクリートの原料となるセメントを生産するには、石灰岩や粘度をロータリーキルンで1,500度以上加熱するが、この生産過程で化石燃料を燃やすため、二酸化炭素の主要な発生原因の一つになっている。
人間の骨の主成分はカルシウムで、強度を出すための骨材としてたんぱく質であるコラーゲンを使って補強している。しかし、骨は体温下で生成される。したがって、当然の事ながら二酸化炭素の発生もほとんどない。これが可能なのは、骨の場合、粒子がナノサイズであることに理由がある。
現在ナノテクノロジーが進歩している今、骨の生成を模した環境に優しいコンクリートを作ることは可能だと MITの環境工学教授のFranz-Josef Ulmは研究を続けている。

ウクライナの科学者、Victor Glukhovsky氏は、現在のセメントにアルカリ活性剤を加えることで、高品質なセメントができることを発見し、この研究に影響を受けたフランス人のJoseph Davidovits氏は、ジオポリマーを用いる方法を発見した。ジオポリマーは、合成アルミノ・ケイ塩物質と呼ばれるが、前述のようにセメントのように1,500度の高温で焼成させる必要のないセメント。

このジオポリマー・セメントは、わずか数時間で最重量の飛行機が使える滑走路を建設が可能であると言う。通常のコンクリートであると４～５日はかかる所である。安全を考えると１週間から１０日は欲しい所。それが数時間で着陸に耐えうる強度を得られるのだ。

また、核開発を疑われているイランなどでこのジオポリマーを使って地下構築物を建設すると、これを破壊するにはどうなるであろうか。
現在の最高性能の爆弾で、例えば圧縮強度5000psi（重量ポンド毎平方インチ）のコンクリー構造物だと厚さ約６３メートルまで貫通できる。だが、ジオポリマー・セメントにより圧縮強度がこの２倍になると、貫通深度は7.5メートルになる。もっと強度の高いコンクリートが開発されると、その厚さはもっと減る。軍事的側面もそうだが、やはり劣化する社会インフラの補強などにこのジオポリマー・セメントの活躍の場があるだろう。