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2023 年度 実施状況報告書

都市更新を考慮した建築のゼロエネルギー化に向けた地域ライフサイクルデザイン

研究課題

研究課題/領域番号 21K14276
研究機関東京大学

研究代表者

竇 毅  東京大学, 未来ビジョン研究センター, 特任助教 (10851107)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
キーワード都市更新 / ゼロエネルギー / ライフサイクルデザイン / 技術評価 / コンパクトシティー / 脱炭素社会
研究実績の概要

2023年度の研究では、主に建築部門のゼロエネルギー化を支えるエネルギー供給システムのゼロエネルギー化に注力し、資源循環システムの構築がライフサイクルにて建築部門の内包的エネルギーを削減するポテンシャルを量的に把握した。2022年度の研究では、ライフサイクルアセスメントの視点から、住民の居住形態、居住生活と日常の交通活動による直接的なエネルギー消費量と、住宅及び導入されたエネルギー供給と蓄電システムの内包的エネルギー消費量を含め、脱炭素社会の実現を支えるエネルギー総消費量及び、それがすべて再生可能エネルギーから賄う場合に必要な重要金属資源の占有量を推計した。それに続き、2023年度では使用済太陽光パネルとリチウムイオン電池を対象に、資源循環システムの高度化がもたらすエネルギーと資源消費量の削減効果を推計した。特に、新興の高度解体技術である電気パルス解体法の導入に対し、プロスペクティブライフサイクルアセスメントの手法とダイナミックマテリアルフロー分析の手法を組合せ、実験室レベルから規模生産へのスケールアップ効果を把握しながら、ライフサイクル全体での環境影響を推計できた。その結果、使用済太陽光パネルとリチウムイオン電池の単純焼却と埋め立て処理に比べ、従来通りに物理粉砕後、乾式製錬と湿式製錬を通じる重要金属のリサイクルではライフサイクルエネルギー消費量をおおよそ半減できると分かった。さらに、高度解体技術の導入では資源の再生利用をしやすくさせるため、エネルギー消費量をより大幅に削減することが明らかにした。これらの結果を踏まえ、高度資源循環システムの開発が建築部門のゼロエネルギー化に大きく貢献するが分かり、最終的に分野横断的な政策パッケージが要されると結論に至った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

2023年度ではコロナ禍の影響がまだ残っていたが、学術交流活動がほぼいつものように活発になってきた。その結果、本研究課題の今までの内容成果を複数の国際学会にて発表ができ、有識者や政策制定者からいい反響をもらえた。一方、インパクトファクターの高い学術ジャーナルでは論文の投稿数が急激に増えるため、査読がより厳しくなり、予想以上に時間がかかる状況に陥った。学術交流の活発に伴って対応に仕事時間がかなり増えた以上、論文が査読から発表までより長い時間がかかるため、本研究課題ではやむを得ずに期間延長し、最終年度では最新知見を含む提案型研究論文の発表に注力していきたい。

今後の研究の推進方策

2023年度の研究成果を受け、今年度は最新の社会経済情勢を読み込んだシナリオを設定し、建築部門のエネルギー消費量をもっと精確に推計するモデルの開発に注力することで、建築部門のゼロエネルギー化の実現性を評価するだけでなく、その実現をサポートする再生可能エネルギーと建材の関連産業(コンビナート)の必要導入量まで評価を行う。ここに産業共生の理念を入れた資源循環システムをデザインし、建築部門のゼロエネルギー化と地域循環共生圏の形成とのネクサスを明らかにしたい。

次年度使用額が生じた理由

昨年度からインパクトファクターの高い学術ジャーナルでは論文の投稿数が急激に増えるため、査読がより厳しくなり、予想以上に時間がかかる状況に陥った。論文が査読から発表までより長い時間がかかるため、本研究課題ではやむを得ずに期間延長し、最終年度では論文投稿時の英文校閲及び成果のオープンアクセス化に科研費基金を使用したい。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 7件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Analysis of the Forces Driving Public Hospitals’ Operating Costs Using LMDI Decomposition: The Case of Japan2024

    • 著者名/発表者名
      Kou Kiyotoshi、Dou Yi、Arai Ichiro
    • 雑誌名

      Sustainability

      巻: 16 ページ: 853~853

    • DOI

      10.3390/su16020853

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Investigation of the Influencing Factors on Consumers’ Purchase Willingness towards New-Energy Vehicles in China: A Questionnaire Analysis Using Matrix Model2023

    • 著者名/発表者名
      Wang Wen、Xie Zhicheng、Feng Mingfeng、Qi Yu、Dou Yi
    • 雑誌名

      Energies

      巻: 16 ページ: 5623~5623

    • DOI

      10.3390/en16155623

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Prospective life cycle assessment of recycling systems for spent photovoltaic panels by combined application of physical separation technologies2023

    • 著者名/発表者名
      Heiho Aya、Suwa Izuru、Dou Yi、Lim Soowon、Namihira Takao、Koita Taketoshi、Mochidzuki Kazuhiro、Murakami Shinsuke、Daigo Ichiro、Tokoro Chiharu、Kikuchi Yasunori
    • 雑誌名

      Resources, Conservation and Recycling

      巻: 192 ページ: 106922~106922

    • DOI

      10.1016/j.resconrec.2023.106922

    • 査読あり
  • [学会発表] Trend and challenges of developing large wooden buildings in Japanese cities2023

    • 著者名/発表者名
      Dou Yi
    • 学会等名
      The 3rd Educational Academic Symposium on Architecture in Sichuan Province
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 東京城市圏循環経済産業的集積与産城共生設計2023

    • 著者名/発表者名
      Dou Yi
    • 学会等名
      中国城市科学研究会城市群緑色発展専業委員会第1回城市群緑色発展高峰論壇
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] May the innovative separation technologies change the pattern of recycling spent automotive Lithium-ion batteries?2023

    • 著者名/発表者名
      Dou Yi
    • 学会等名
      Net Zero and Sustainability Forum 2023; 3rd UK-China Carbon Neutrality Forum
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development of an ultimate recycling system for spent lithium-ion batteries through innovative separation technologies2023

    • 著者名/発表者名
      Dou Yi, Heiho Aya, Cui Yue, Kikuchi Yasunori
    • 学会等名
      2023 International Conference on Resource Sustainability
    • 国際学会
  • [学会発表] Impact Assessment on Direct Circulation of Positive Electrode Active Materials from Spent Lithium-ion Batteries Through Innovative Separation Technologies2023

    • 著者名/発表者名
      Dou Yi, Heiho Aya, Kikuchi Yasunori
    • 学会等名
      The 11th International Conference on Industrial Ecology (ISIE 2023)
    • 国際学会
  • [学会発表] Direct Circulation of Positive Electrode Active Materials for Automotive Li-ion Batteries: Benefits and challenges2023

    • 著者名/発表者名
      Dou Yi, Heiho Aya, Kikuchi Yasunori
    • 学会等名
      The 18th International Conference on Waste Management and Technology
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Islands revitalization in the era of ageing and depopulation2023

    • 著者名/発表者名
      Dou Yi
    • 学会等名
      Future Islands Forum
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2024-12-25  

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