武藤十夢さんも「目からウロコ」!　陸から海まで広く活用されている「鉄鋼スラグ」とは？

　女優、タレントとして活躍中の武藤十夢さん。気象予報士の資格を有し、SDGs検定にも合格するなど、地球環境問題に常々深い関心を抱いている。そんな武藤さんに、「鉄鋼スラグはSDGsに大いに貢献しています」と語りかけるのは、鐵鋼スラグ協会調査広報委員会のメンバー。鉄鋼スラグに興味を示す武藤さんに、4人の専門家が鉄鋼スラグを陸から海まで広く活用することの意義を伝えた。

鉄鋼スラグとは？

武藤　そもそも、鉄鋼スラグとはどんなものなのでしょう。

木曽　鉄を作るときに生まれてくる副産物です。鉄は、高炉と呼ばれる巨大な炉の中で、鉄分を豊富に含んだ鉄鉱石と石灰石を、石炭から作られるコークスと一緒に2000℃に達するような高温にして溶かして作られます。溶かされた鉄鉱石や石灰石は、比重の重たい鉄が下に、軽い石の成分が上に分離します。

武藤　なるほど、そうやって、鉄と分離して生まれた石の成分が鉄鋼スラグなのですね。

木曽　はい。高炉で作られた鉄は、まだ不純物が混ざっていて、硬いけれども脆いため強い衝撃を受けると割れてしまいます。そこで、転炉と呼ばれる炉に移し替えて成分を整え、粘り強い「鋼」へ変えられます。他にも一度使い終わったスクラップと呼ばれる鉄を電気炉と呼ばれる炉で再び溶かし、鋼を作ります。それが、車のボディや電化製品など私たちがふだん目にしている鉄というわけです。

武藤　鉄を鋼に変える過程でも、鉄鋼スラグは生成されるのですか？

木曽　鉄を作るときに生じる鉄鋼スラグを高炉スラグと呼び、鋼を作るときに生じる鉄鋼スラグを製鋼スラグと呼びます。高炉から出てきたばかりの溶けている高炉スラグに圧力水を吹き付けると、瞬時に固まって粒が5ミリ以下の砂状になります。一方、ピットに放流し、大気で徐々に冷やして固めたものを破砕すると、小石状のものになります。

武藤　高炉スラグと製鋼スラグで、成分は異なるのでしょうか。

木曽　どちらも石灰とシリカを主成分とし、他にはアルミナや酸化マグネシウムなど、岩石や鉱物などに存在する成分で構成されています。鉄鋼スラグは、物理的には自然の石や砂と似ており、化学的な成分はセメントと似ています。

武藤　それなら、いろいろな用途がありそうですね。どのくらいの量が発生するのですか?

木曽　鉄1トン作る時に約300kg、鋼1トンを作る時に約100kgの鉄鋼スラグが生じます。年間3000万トン強、容積では東京ドーム13個分程度が発生します。

武藤　そんなにたくさん！ 自然の岩石や砂、セメントの成分に近いのであれば、これは立派な資源ですね。

木曽　はい。鉄鋼スラグを活用するのは、鉄を作る企業の使命です

環境にやさしい鉄鋼スラグ

武藤　では、鉄鋼スラグは、どのように活用されているのでしょう。

堀下　砂状や小石状に加工された鉄鋼スラグは、そのまま天然の砂や石の代用品となります。土木工事、例えば道路の下に敷き詰める路盤材などで使われています。

武藤　天然の砂や石を使わなくてすむなら、自然環境の保護につながりますね。

堀下　鉄鋼スラグの成分は、石灰石を焼いて作るセメントととても似ており、粉状の鉄鋼スラグをセメントに混ぜて使うことも行われています。

武藤　それでは、ふだん歩いている道路、住んでいる家や働いている会社の壁などに、鉄鋼スラグが使われていることもあるわけですね。ほかにどんな用途がありますか?

堀下　鉄鋼スラグは、鉄分やカルシウムのほか、シリカ、マグネシウム、マンガンなどのミネラル成分が含まれているので、水稲や野菜を育てるための肥料としても役立っています。陸上だけではなく、海に生える海藻の成長にも効果があるというメリットがあります。

武藤　天然の砂や石、セメントの代わりになり、陸から海まで生物に効果がある鉄鋼スラグ。優れものなのですね。

SDGsの達成にも貢献

武藤　2015年に国連で採択されたSDGs（持続可能な開発目標）の17の目標のうち、鉄鋼スラグは多くの目標で貢献を果たしているそうですね。

澤本　例えば、鉄や鋼の副産物である鉄鋼スラグの99%以上は世の中に役立てられており、これは目標12の「つくる責任、つかう責任」に該当します。

武藤　鉄鋼スラグは、私たちの生活を支える縁の下の力持ちといえそうです。セメントに鉄鋼スラグを混ぜて使うのは？

澤本　13の「気候変動に具体的な対策を」に該当します。セメントは石灰石と粘土を原料としており、これを機械で砕いて粉にして、ロータリーキルン（回転窯）で焼き固めます。できたものをクリンカーと呼び、これをすり潰すとセメントができあがります。石灰石は、炭酸カルシウムからできている石で、焼くとCaO（酸化カルシウム）とCO2に分離します。つまり、セメントは製造時に大量のCO2が発生してしまいます。一方、鉄鋼スラグは、焼かずに粉にするだけでセメントに混ぜて使えるので、CO2がほとんど発生しません。この混ぜたものを高炉セメントと呼びます。

武藤　どのくらい混ぜるのですか。

澤本　通常、セメントの4割程度を鉄鋼スラグに置き換えています。高炉セメントの使用による日本全体での年間のCO2削減量はざっと360万トン。これは秋田県の森林84万ヘクタールの2CO15の吸収量、愛知県内にある約0万戸の戸建て住宅全てに太陽光発電を設置した場合のCO2の削減量に相当します。

武藤　気象予報士でもある私は、この13の目標はすごく大事にしなければならない問題だと日々痛感しています。セメントの代わりに鉄鋼スラグを使えば使うほどCO2を削減できるというのは、本当に素晴らしいことだと思います。

澤本　最近では7割程度まで置き換えて使用される事例もあります。北海道のボールパークのエスコンフィールドHOKKAIDOや、大阪梅田の再開発事業でも採用されています。

武藤　それは発注者側の希望でもあるのでしょうか？

澤本　SDGsの高まりを受けて、環境負荷を抑えたいと、発注側の意識も変わってきています。

武藤　先ほど鉄鋼スラグを肥料として使うという話が出ましたが、その結果、農作物の収穫量がアップすれば、持続可能な農業の推進につながり、S D G sの目標2「飢餓をゼロに」に貢献することになりますね。

澤本　鉄鋼スラグの肥料で育ったお米が国際大会で賞を獲得した例もあります。

武藤　量だけではなく、質の向上にも効果があるわけですね。

海の豊かさを守るために

武藤　SDGsの目標14「海の豊かさを守ろう」は、海に囲まれている日本にとって、待ったなしの課題です。

森　地球温暖化による海水温の上昇などで海藻が減り、砂漠化する「磯焼け」が広がると、魚介類の生育場だけでなく産卵場所まで消失してしまいます。海藻が生える藻場を再生することにも、鉄鋼スラグが役立っています。ビバリーユニットという製品は、海藻に鉄イオンを届ける、いわば海の肥料です。鉄鋼スラグから海中に溶け出た鉄イオンはすぐに海水中の酸素に触れて酸化し、錆となって沈殿してしまいますが、この製品は鉄鋼スラグと腐植土の混合物をヤシ繊維で編んだ袋に詰め込んでおり、腐植土から溶け出る腐植酸で鉄イオンを包み、海藻まで届けて成長を促します。また、生物との親和性に優れ海藻が着生しやすい人工石やブロックも鉄鋼スラグから作ることができます。「鉄鋼スラグ水和固化体製人工石材」と言い、自然石に対する人工石のことです。他にも、製鋼スラグとC O2を反応させて固めたマリンブロックという製品もあります。製造時にC O2を吸収するので地球温暖化防止に役立つ上、海藻だけではなくサンゴとの親和性にも優れています。このように、鉄鋼スラグは豊かな海づくりにも貢献しているのです。

武藤　陸だけではなく、海でもこんなに幅広く鉄鋼スラグが使われていることに、ただもう驚かされます。

森　港や航路では、海底に溜まった泥を定期的に浚渫する作業が行われていますが、その際に発生する泥に鉄鋼スラグを混ぜると、カルシウムが泥の成分や水と反応して固まり、土木用資材へと生まれ変わります。これもカルシア改質材という鉄鋼スラグ製品の一つ。循環資源として活用の幅が広がっています。

武藤　鉄を作る上で生じる副産物でありながら、環境にやさしく、SDにも大いに貢献する鉄鋼スラグは、なんて頼もしい存在なのでしょう。これを有効活用しない手はありません。一人でも多くの人にその存在を知ってもらえるよう、私もお手伝いしていければと思います。

■提供：鐵鋼スラグ協会