セメントおよびコンクリート業界の脱炭素化

排出量の多いセメント業界は、2050年までにセメントとコンクリートの純生産量をゼロにすることを目標に、大幅な脱炭素化に取り組んでいます。そのために、セメント製造におけるクリンカ係数の低減、代替燃料の使用、CCUS、カーボンマイナスコンクリートといった新技術が注目されています。セメント業界の主要企業による連合やイニシアチブだけでなく、政府によって数多くの政策が打ち出されてきました。しかし、2050年までにネットニュートラルを達成するためには、セメント生産過程だけでなく、バリューチェーン全体で脱炭素化に取り組む必要があります。これには、北米のような主要な輸入国とアジアのような主要な輸出国の両方での取り組みが含まれます。

セメント産業は、世界の排出量の8％を占める（建設業界では最大）重要な産業です。排出削減を奨励するため、このセクターは、2050年までにセメントとコンクリートをネットゼロで生産するという大胆な目標を設定しました。しかし、このセクターはまだ軌道から大きく外れています。IEAによると、2050年までにネットゼロを達成するためには、セメント生産量は今後数年で頭打ちとなり、排出量は約20％減少する必要があります。セメントは、特に急速に都市化が進む国々で、世界の新築需要が大きいため、削減が難しいセクターです。このため、セメント部門が排出量削減に取り組むためには、さまざまな脱炭素技術に取り組むことが不可欠であり、各国政府は、これを支援する法律と財政的インセンティブを確立する必要があります。

脱炭素技術には、補助セメント材料、代替燃料、炭素回収・利用・貯蔵、グリーンコンクリートなどがあり、その開発・導入の段階はさまざまです。いずれもコストの問題を抱えており、原料不足に直面しているものもあります。市場で足場を固めつつあるもうひとつの戦略は、廃棄物や廃棄物由来の燃料の利用を促進する循環型です。セメント生産に必要なエネルギーの強度が高いため、完全な電化は不可能です。その代わり、石炭に代わる代替燃料の割合を増やし、炭素排出量を削減する必要があります。炭素回収技術は現在、一部の工場で初期段階から導入されており、全体的な排出量を相殺するように機能しています。しかし、CCUSインフラの成長は遅く、これは特にセメント生産量の多い地域で顕著です。新技術は、コンクリートをネットカーボンマイナスにする潜在的なメカニズムを実証しており、まだ初期段階ではありますが、業界の変革に不可欠なものとなる可能性があります。現在のところ、コストは法外ですが、この技術は、野心的ではあるが必要不可欠なネットゼロ目標を達成するための貴重な資源となる可能性があります。政府の適切なインセンティブとガイドラインがあれば、これらの技術は今後10年間で急成長を遂げると予測されています。

当レポートでは、セメントおよびコンクリート業界の脱炭素化について調査し、セメントとコンクリートの炭素排出量と業界の脱炭素化政策、最大の輸入国と輸出国、今後の見通しなどについてまとめています。

目次

• エグゼクティブサマリー
• セメントとコンクリートの炭素排出量
• セメント産業の脱炭素化政策
• セメントの最大の輸入国と輸出国
• 脱炭素化技術の概要
• クリンカー係数

CCU

• 代替燃料
• グリーンコンクリート
• 今後の道

List of Tables

• Targeting emissions reductions by company
• Advantages and disadvantages of decarbonizing technologies
• Assessing decarbonization options for the cement industry

List of Figures

• Sources of emissions from cement
• Direct emissions intensity of cement production in the net-zero scenario (2015-2030)
• Global cement production in the net-zero scenario (2010-2030)
• Operational cement plants by region (2024)
• Upcoming cement plants by region (2024)
• Global CCS capacity (2020-2030)
• Global CCS capacity from cement industry (2020-2030)
• CCS capacity by region (2025-2030)
• CCUS projects government funding status (2025-2035)
• Total renewable fuels' production capacity (2025-2030)
• synthetic fuel production capacity (2025-2030)
• Alternative fuel rate

The cement industry, a top emitter, is making efforts to significantly decarbonize the industry, as it is currently aiming to produce net-zero cement and concrete by 2050. In order to do so, new technologies have come to the fore, namely: reduction of the clinker factor in the production of cement, the use of alternative fuels, CCUS and carbon negative concrete. Numerous policies have been brought forward by governments as well as coalitions and initiatives from major players of the industry. However, decarbonization efforts will need to be made across the whole value chain, and not only during the process of cement production if net neutrality is to be reached by 2050. This includes efforts from both major importers such as North America, and major exporters such as Asia.

The cement industry is a significant global emitter, accounting for 8% of global emissions (the largest within the construction industry). To incentivize emission reductions, the sector has set the bold target to produce net-zero cement and concrete by 2050. However, the sector remains far off track. According to the IEA, cement production will need to plateau in the upcoming years, and emissions fall by around 20%, in order to reach net-zero by 2050. Cement is a hard to abate sector due to the large global demand for new construction, particularly in rapidly urbanizing countries. Due to this requirement, it is essential the sector engages with a range of decarbonizing technologies to tackle its emissions, and for governments to establish supportive legislation and financial incentives. Decarbonization technologies include supplementary cementitious material, alternative fuels, carbon capture, utilisation, and storage, and green concrete, which are in varying stages of development and implementation. All face issues of cost, and some face raw material shortages. Another strategy gaining a foothold in the market is circularity, which promotes usage of waste materials as well as fuels which come from waste. Cement production cannot be fully electrified due to the intensity of its energy requirements. Instead, the sector will need to increase the proportion of alternative fuels used to replace coal and reduce carbon emissions. Carbon capture technology is now in early stages of being implemented in some plants, working to offset their overall emissions. However, CCUS infrastructure is growing slowly, and this is particularly true in the regions that produce the most cement. New technologies have demonstrated potential mechanisms for making concrete net carbon negative, which while still in the very early stages, could be vital in transforming the industry. Cost is currently prohibitive, but the technologies could be a valuable resource in achieving the ambitious but essential net zero targets. With the right governmental incentives and guidelines, these technologies could witness rapid growth in the upcoming decade.

Scope

• Global CO2 emissions from the cement and concrete industry, relevant policies for the decarbonization of the industry, analysis of major importers and exporters of cement, analysis of different decarbonizing technologies such as reduction of clinker factor, use of alternative fuels, CCUS, carbon negative concrete.
• The cement industry is aiming to produce net-zero cement by 2050, but the global cement production must stay flat in order to meet net-zero targets. Major players in the industry such as CRH, Holcim, Cemex and Heidelberg Materials have set individual decarbonizing targets and joined coalitions to combine efforts to reach said targets. Whilst the largest exporter of cement is Asia-Pacific, the largest importers and Europe and North America. The key decarbonizing technologies within the industry are the reduction of clinker factor, the use of alternative fuels, CCUS and carbon negative concrete.

Reasons to Buy

• Identify the market trends within the industry and assess what the biggest players in cement production are doing to reduce emissions.
• Develop market insight of the major technologies used to decarbonize the industry, as well as the policy framework laid out by governments.
• Understand the role major exporters and importers play in decarbonizing the industry and which strategies they should adopt going forward.
• Facilitate the understanding of what is happening within hard to abate industries as they look to becoming carbon neutral by 2050.

Table of Contents

Table of Contents

• Executive Summary
• Cement and concrete carbon emissions
• Policies to decarbonize the cement industry
• Largest importers and exporters of cement
• Introduction to decarbonizing technologies
• Clinker factor

CCUS

• Alternative fuels
• Green concrete
• The path forward