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コンクリートとセメントの再発明：市場の成長と脱炭素化 2022-2042年Concrete and Cement Reinvented: Growing the Market, Decarbonising 2022-2042 セメント、コンクリート、関連産業は現在、環境問題に直面している。セメント、コンクリートおよび関連産業は、あらゆる面で刺激的な20年間の変革に直面している。ユニークなことに、その全体像は、新しい、商... もっと見る
※ 調査会社の事情により、予告なしに価格が変更になる場合がございます。 
サマリー
セメント、コンクリート、関連産業は現在、環境問題に直面している。セメント、コンクリートおよび関連産業は、あらゆる面で刺激的な20年間の変革に直面している。ユニークなことに、その全体像は、新しい、商業志向のIDTechExレポート「Concrete and Cement Reinvented」に記載されている。市場の成長、脱炭素化 2022-2042年」にその全貌が示されています。調査、解釈、予測を担当するのは、世界各地で活躍する博士号取得者であり、多言語を操るIDTechExのアナリストです。新しい配合、製品、機能の氾濫が、多機能コンクリート（電気、光学など）や3Dプリントされた大型構造物など、多くの新市場を開拓する様子をご覧ください。111の組織を対象としています。
多面的なアプローチにより、この産業が地球温暖化の原因の6～10％から、ほぼゼロにできることを理解する
。セメントは、改質や炭素回収により、ほとんど排出しないで作ることができます。二酸化炭素を吸収して作られるものもあるでしょう。施設はますますオフグリッド化され、施設や車両を動かすためのすべての電力は、その施設を活用したゼロエミッションの太陽光発電、風力発電、水力発電でまかなわれます。砂利採取用の湖にソーラーを設置することはすでに実現しています。潮力や波力は、砂や骨材の浚渫（しゅんせつ）など、この業界の他の多くの水上活動を活用することができます。
高温の岩や砂、盛り上がった廃コンクリートから電気を遅延させる試みは、他の相乗効果をもたらします。電気化されたセメント・コンクリート施設は、ゼロエミッションの電気とエネルギー貯蔵を輸出し、他の施設の浄化を支援します。グリーンコンクリートは海面上昇に対応し、新しい形態は多くの新市場を開拓します。これらのトピックをすべて網羅するために300ページを要する本レポートでは、その分析を行っています。
包括的な用語集の後、40ページのエグゼクティブサマリーと結論は、急いでいる人にとってはそれだけで十分です。主に新しいインフォグラム、比較表、ロードマップ、予測が含まれており、主に産業の成長と脱炭素化に関連する25の主要な結論を示し、最大の参加者、注目すべき参加者、未来のサイトやアプリケーションを明らかにしています。
序章では、セメントとコンクリート製造の基本について説明し、市場を成長させるためにどのような問題に対処するかを説明しています。これには、寿命、性能、定量化された排出問題、燃料電池とバッテリーを含む電動化が含まれます。バリューチェーン、プロセス、超高性能コンクリートの進化、補助的なセメント系材料、ジオポリマーなど、そして砂や砂漠に関する課題と機会について、23ページで簡潔に理解することができます。
第3章では、さまざまな新しい形のグリーン・コンクリートについて説明しています。多くの例や意図、新しいアイデアを交えながら、プロセスと製品における炭素回収、ゼロカーボン、バイオセメント、バイオレセプター、ジオポリマーなどを徹底的に取り上げています。
第4章では、3Dプリントされたコンクリート製の建物や大型構造物が実質的な市場になることについて詳しく説明しています。これは、第三世界から軍事、UHPCトンネル工事にまで及ぶため、2022年から2042年にかけて非常に重要です。16ページ。第5章では、自己修復、自己洗浄、曲げられるコンクリート、テキスタイルコンクリートについて、24ページで説明しています。第6章では、グラフェンやその他の超高性能コンクリート（3Dプリントされたものもある）について、実際の用途や計画を含めて説明しています。
第7章では、自己監視型、発電型、蓄電型、自動車充電型のコンクリートについて説明し、この業界が他の多くの企業のグリーン化を支援しています。スマートな道路、橋や空港のエプロンにおける無線センサーメッシュネットワークなどについて、新しいインフォグラムで詳しく説明しています。湖や洞窟、砂や岩、廃材となったコンクリートを活用して、自ら電気を蓄え、グリッドやマイクログリッドに蓄電を販売する方法をご紹介します。45ページ
第8章では、未来の採石場や鉱山、炭素回収やプロセス電化についての詳細なインフォグラムを掲載しています
。第8章では、未来の採石場と鉱山、炭素回収、プロセス電化についての詳細なインフォグラムが掲載されている。10ページ
この業界の加工機械や車両がディーゼルを吐くのは、ゼロエミッションのバッテリー仕様や電気がまだ実現していないからだと一般的に考えられています。第9章では、電動・自律走行の掘削装置、ショベルカー、ローダー、輸送、生コン用トラックを解説・予測していますが、ほとんどがすでに購入可能です。中には自力で発電するコンセプトも計画されています。第10章では、これらの機器の自律化が急速に進んでいることを、サプライヤーごとに多くの例を挙げて説明しています。38ページ
第10章では、完全な電化と新たな収益源に適したゼロエミッションの電力と貯蔵を紹介しています。ここでは、オンサイトの水、風力、太陽光発電による新しい電力形態を紹介し、コスト、ダウンタイム、投資回収の不確実性、排出量を削減し、電力を販売することで新たな収益源を生み出します。付録では、水素が地球ではなく石油会社を救うかどうか、そしてこの業界にとって水素がどれほど重要かを説明し、アドバイスしています。
目次
1. 全体概要と結論
1.1. 定義と背景
1.2. 二酸化炭素の排出量
1.3. 具体的なメリット
1.4. 高機能セメント・コンクリートHPC
1.5. 3Dプリントコンクリート - より早く、より良く
1.6. 世界最大のセメントメーカー
1.7. コンクリートの代替
1.8. 未来のコンクリートとセメントの生産現場
1.8.1. ゼロエミッション、統合型、無人、目立たない
1.8.2. 将来のセメントとコンクリートの原料と加工
1.8.3. 採石場や加工場は、資産を活用して余剰電力の蓄電や売電を行う
1.8.4. 現場の課題と解決策
1.9. 新たな市場を生み出す新しいコンクリート製品 2022-2042年
1.10. 25の主要な結論
1.10.1. 業界構造と全体的な需要に関する結論 2022-2042年
1.10.2. 排出量削減に関する結論 2022年～2042年
1.10.3. 超高性能コンクリートに関する結論 2022年～2042年
1.10.4. 根本的に新しいセメント製品とプロセスに関する結論
1.10.5. プロセスの脱炭素化に関する結論
1.10.6. 結論：水管理からの新たな収益の流れ
1.11. セメント・コンクリート業界のロードマップ 2022-2042年
1.12. 一般的な2022年から2042年までの鉱山電化の導入タイムライン
1.13. セメントとコンクリートの市場統計
1.14. 超高性能コンクリートの強力な市場
1.15. ポリマーコンクリート市場
1.16. 2022-2042年 5地域別セメント世界市場 10億トン
2. セメント、コンクリート、排出ガス、電化、市場の成長についての紹介
2.1. セメントとコンクリートのバリューチェーン
2.2. セメントの一般的な製造方法
2.3. 一般的なコンクリートの製造方法
2.4. より頻繁に克服されるであろうコンクリートの限界 2022年～2024年
2.5. 砂の問題と機会
2.6. 火星のコンクリート
2.7. その他の未来のコンクリート
2.8. 大型コンクリート構造物の3Dプリント
2.9. 補助的なセメント系材料とジオポリマー・コンクリート
2.10. コンクリート製造の地球温暖化への影響
2.11. 純電気機器のエミッションプッシュ
2.12. 英国セメント産業の脱炭素化のための7つの手段
2.13. 電化の問題、対応、予測
2.14. 鉱業界幹部の見解
2.15. 燃料電池かバッテリーか？
3. グリーンコンクリートとポリマーコンクリート：炭素回収、ゼロカーボン、バイオセメント、バイオレセプター、ジオポリマー
3.1. グリーンコンクリートの概要
3.2. 全体像
3.3. 建築材料における二酸化炭素の利用
3.3.1. 市場の可能性
3.3.2. 基本的な化学反応 CO2の無機化
3.4. コンクリート硬化・混合時のCO2利用
3.4.1. CarbonCure技術
3.4.2. ソリディア・テクノロジーズ
3.4.3. カービークリエイト
3.5. コンクリート用骨材・添加剤へのCO2利用
3.6. 天然鉱物からのCO2由来の建築材料
3.7. 廃棄物からのCO2由来の建築材料
3.7.1. 概要
3.7.2. カーボンアップサイクル技術
3.7.3. ブループラネット
3.7.4. カーボンエイト
3.7.5. カーボンフリー
3.7.6. UCLA CarbonBuilt
3.7.7. 主要なCO2Uプレーヤーの具体的なカーボンフットプリント
3.7.8. 建設分野でのCO2U導入に影響を与える要因
3.7.9. 建築材料におけるCO2U利用に関するキーポイント
3.8. 関連する活動
3.8.1. カーボン社、C2NT
3.8.2. バイオメイソン
3.8.3. Bouygues
3.8.4. CalPoly Breathebrick
3.9. 無機ポリマー。ジオポリマー
3.9.1. 新興ポリマー全般
3.9.2. シリコンポリマー
3.9.3. ジオポリマーセメントとコンクリートの化学
3.9.4. 産業の概要
3.9.5. ジオポリマー・コンクリートの長所と短所
3.10. コンクリート中の有機ポリマー
3.10.1. 概要-廃プラスチックまたは含浸
3.10.2. ポリマーを含浸させたコンクリート
4. 3Dプリントされたコンクリート製の建物や大型構造物が実質的な市場となる
4.1. コンクリート3Dプリントの歴史を振り返る
4.2. コンクリートの3Dプリントの背景にあるもの
4.3. コンクリート3Dプリント技術の主なカテゴリー
4.4. 直交型（ガントリー型）押出機
4.5. ロボット式押し出し法
4.6. バインダージェット
4.7. コンクリート3Dプリント用材料
4.8. 注目すべきコンクリート3Dプリンティングのプロジェクト
4.9. コンクリート3Dプリンティング導入の障壁
4.10. コンクリート3Dプリンティングの展望
4.11. コンクリート3Dプリント関連企業の比較
5. 自己修復性、自己洗浄性、折り曲げ可能性、繊維性のコンクリート
5.1. ひび割れの問題
5.2. 自己修復するバクテリア・バイオ・コンクリートの夢
5.3. 菌類による自己修復型コンクリートの夢
5.4. 大気汚染物質を捕捉する自浄作用のあるコンクリート
5.4.1. 概要
5.4.2. ハイデルベルグセメントの子会社
5.4.3. ジュビリー教会（イタリア・ローマ
5.5. 折り曲げ可能なコンクリートECC クラックフリー、自己修復型
5.5.1. 概要
5.5.2. ミシガン大学
5.5.3. コストの削減 南洋工科大学
5.5.4. 現在実現している特性
5.5.5. 曲げられる吹付けコンクリート
5.5.6. ラファージュ・ホルキム社のリーダーシップ
5.5.7. フロリダ州マイアミ、ペレス・アート・ミュージアム
5.6. 3Dニットテキスタイル・コンクリート vs 古代エジプト
6. グラフェンをはじめとする超高性能コンクリート
6.1. 超高性能コンクリート
6.1.1. 概要
6.1.2. 定義の拡張
6.2. コンクリートやアスファルトに含まれるグラフェン
6.2.1. 概要と参加者
6.2.2. グラフェンコンクリートの実例
6.2.3. Skanska Costain StrabagによるHS2列車トンネルの施工例 ロンドン
6.2.4. コンクレン
6.2.5. Garmor
6.2.6. TALGA
6.2.7. 手頃な価格
6.3. グラフェンアプリケーションの商業化の全体像
7. 自己監視、発電、蓄電、自動車充電用のコンクリート
7.1. セルフモニタリング・コンクリート
7.1.1. 主要構造物の製造の最適化
7.1.2. 耐用年数中の構造的完全性
7.2. セメント・コンクリート施設のエネルギー貯蔵は資産を活用する
7.2.1. 概要
7.2.2. 重力エネルギー貯蔵(GES)
7.2.3. ARES LLCの技術概要
7.2.4. ピストン式重力エネルギー貯蔵(PB-GES)
7.2.5. 地下-揚水式水力エネルギー貯蔵（U-PHES)
7.2.6. 水面下エネルギー貯蔵（UWES） 7.2.6.
7.3. 熱エネルギー貯蔵（TES）技術の概要と分類
7.3.1. 電気式熱エネルギー貯蔵 ETES の動作原理
7.3.2. 潜在的アプリケーション
7.3.3. 利点
7.3.4. IDTechExによる評価
7.3.5. 2031年の状況下でのETES
7.3.6. ETESのコスト計算
7.4. 昼間のTESシステム - 太陽熱発電所(CSP)
7.5. 電気と熱を作るコンクリート
7.6. 半透明で発光するコンクリート、スマートロード
7.6.1. マルチモードの屋外表面の可能性
7.6.2. 発光する道
7.6.3. インタラクティブ・ライト
7.6.4. 必要に応じて点灯するソーラーロードクロッシング
7.6.5. 自己発電による自動ロードヒーティングで除氷・除雪のリスクが消える
7.6.6. 照明付きマーカーを内蔵したソーラーロード - 日本のコンセプト
7.6.7. Solar Roadways USAによる多機能ソーラーロードウェイ
7.6.8. Solar Roadways USAによる多機能ソーラーロード
7.6.9. 屋外に設置された発電用路面：評価された技術
7.7. 電気充電用道路-マグメントなど
8. セメント産業のサイトおよびプロセスの脱炭素化。ビジネスチャンス
8.1. 概要
8.2. セメント工場での炭素回収
8.3. 世界コンクリート・セメント協会のロードマップ
8.4. デジタル化とホリスティックなアプローチ
8.5. 将来のプロセスおよび関連する電化の順序
8.5.1. 採石場の概要
8.5.2. 完全電動式破砕機の到着
8.5.3. セルフパワー、ゼロエミッションのソーラースタッカー
8.5.4. 8.5.4. セメントとコンクリート材料の抽出は、未来の鉱山にどのように適合するか
8.5.5. 未来の露天掘り鉱山とプロセス
8.5.6. 既存のセメント工場のデジタル化と持続可能性のアップグレード
9. 電動・自律型掘削装置、掘削機、ローダー、輸送、生コン用トラック
9.1. オンロードおよびオフロードの採掘車両の概要
9.2. 鉱山車両のタイプ別パワートレインのトレンド
9.3. 鉱山車両の電気系
9.4. 中間段階としてのハイブリット
9.5. 車両の定義：市場プレーヤーの状況と将来の相乗効果
9.6. マイニングBEV企業の比較
9.7. 採掘車市場の見通し
9.8. マイニングBEVがディーゼルよりも初期費用が安い場合 2022-2042年
9.9. 特許分析
9.10. 会社の活動と計画
9.10.1. アングロ・アメリカン社の実験用マイニング・トラックの試験運用
9.10.2. BYD
9.10.3. キャタピラー
9.10.4. ETFマイニング
9.10.5. 日立製作所
9.10.6. キルナ
9.10.7. クーン、コマツ
9.10.8. リーベル・グループ
9.10.9. 瑞慶覧
9.10.10. ノルメット
9.10.11. サニー
9.10.12. テラエフ・メディアテック
9.10.13. ボルボ・グループ
9.11. 自律走行型および遠隔操作型の鉱山車両
9.11.1. 概要
9.11.2. アルチザンビークルシステムズ(サンドビック社)
9.11.3. ビルト・ロボティクス
9.11.4. エピロック
9.11.5. コマツ
9.11.6. ボルボ
9.11.7. GMGマイニングロボットガイドライン
10. 完全な電動化と新たな収入源のための、適切なゼロエミッション電力とストレージ
10.1. 現場でのオフグリッド・ゼロエミッションによる採掘・加工用電気への移行
10.2. 砂利採掘場の水にソーラーを設置
10.3. 多目的に使用できるソーラーと風力
10.4. ゼロエミッション型マイクログリッド：太陽光、水、風力の再発明
10.5. 新しいゼロエミッション電力：空中風力エネルギー、海洋波、潮流
10.5.1. 空中風力エネルギー AWE
10.5.2. 波力、外洋
10.5.3. 潮流力
10.5.4. 新しい発電技術のkVA比較
10.5.5. 61 空中風力発電の開発者
10.5.6. AWEと将来の従来型風力発電機との比較
10.5.7. 外洋の波力発電技術
10.5.8. 再生可能エネルギーによるグリーン水素
10.5.9. セメント・コンクリート産業用の未来型太陽光発電
10.5.10. ソーラーはたいてい勝つし、自動車にも登場し始めている
10.5.11. この業界向けのモバイルソーラー発電機
10.6. この産業のための蓄電と追加の収入源
10.6.1. 業界の砂、石、コンクリートくずの利用
10.6.2. NREL
10.6.3. シーメンス・ゲーザ
10.6.4. Stiesdal Storage Technologies
10.7. 電気熱エネルギー貯蔵 ETES
10.7.1. 重力エネルギー貯蔵 GES エナジーボールト
10.8. 業界資産を活用する定置用エネルギー貯蔵の全体像
10.9. 付録：水素が石油会社を救うのであって、地球を救うわけではない
Summary
この調査レポートは、コンクリートとセメントの再発明について詳細に調査・分析しています。
主な掲載内容（目次より抜粋）
Report Summary
The cement, concrete and allied industries now face an exciting 20 years of transformation in all respects. Uniquely, the full picture is found in the new, commercially-oriented IDTechEx report, "Concrete and Cement Reinvented: Growing the Market, Decarbonising 2022-2042". Research, interpretation and forecasting is by PhD level, multilingual IDTechEx analysts located worldwide. See how a deluge of new formulations, products and capabilities will open up many new markets such as multifunctional concrete (electrical, optical etc.) and 3D printed large structures free of steel reinforcement and its problems. 111 organisations are covered. Other industries are benchmarked where they are ahead.
Understand how, with a multifaceted approach, this industry can go from causing 6-10% of global warming to almost none. Cement can made with little or no emission by reformulation or with carbon capture. Some will even be made by absorbing carbon dioxide. Facilities will increasingly go off-grid making all the electricity to run sites and vehicles by zero-emission solar, wind and water power that leverages those facilities. Solar on gravel pit lakes is already with us. Tidal and wave power will leverage the many other water-based activities of this industry such as sand and aggregate dredging.
Trials of delayed electricity from hot rocks, sand and raised blocks of waste concrete reveal other synergies. Electrified cement and concrete facilities will profitably export zero-emission electricity and energy storage to help others to clean up their act: pariah to saviour in 20 years. Green concrete will deal with rising sea levels and new forms will open up many new markets analysed in this report which takes 300 pages to cover all these topics.
After a comprehensive glossary, the 40-page executive summary and conclusions is sufficient in itself for those in a hurry. Mostly involving new infograms, comparison charts, roadmaps and forecasts it presents 25 primary conclusions mainly concerned with growing and decarbonising the industry profitably, revealing the largest participants, those to watch and the sites and applications of the future.
The Introduction then explains the basics of cement and concrete making and how issues will be addressed to grow the market. This involves life, performance, quantified emissions issues and electrification, including fuel cell vs battery, Briefly understand the value chains, processes, Ultra-High Performance Concrete evolution, supplementary cementitious materials, geopolymer etc., and challenges and opportunities with sand and deserts in 23 pages.
Chapter 3 concerns green concrete in its many emerging forms. With a host of examples, intentions and new ideas, it thoroughly covers carbon capture in process and product, zero carbon, bio-cement, bioreceptive, geopolymer. 20 pages.
Chapter 4 is your drill down on 3D printed concrete buildings and large structures becoming a substantial market. Since this spans third world to military and UHPC tunnelling it is very important 2022-2042. 16 pages. Chapter 5 addresses self-healing, self-cleaning, bendable and textile concrete in 24 pages. Chapter 6 expands on graphene and other Ultra High Performance Concrete - some 3D printed - including actual applications and plans. 8 pages.
Chapter 7 concerns self-monitoring, electricity-making, energy-storing and vehicle-charging concrete as the industry assists many others to go green. Learn smart roads, wireless sensor mesh networks in bridges and airport aprons and more with detailed new infograms. Here is how the industry will leverage its lakes, caverns, sand, rocks and scrap concrete to store its own electricity and sell storage to grids and microgrids. 45 pages.
Chapter 8 has detailed infograms of the quarry and mine of the future, carbon capture and process electrification. It is on process decarbonisation of the cement industry - business opportunities. 10 pages.
It is commonly believed that the processing machinery and vehicles in this industry belch diesel because zero-emission battery versions and electric power are not yet possible. Chapter 9 explains and predicts electric and autonomous drilling rigs, excavators, loaders, transport, ready-mix trucks, almost all already available to buy. Some are planned concepts, even making their own power. It adds the rapid progress on autonomy for these with many illustrated examples by supplier. 38 pages.
Chapter 10 presents suitable zero-emission electricity and storage for complete electrification and new earning streams. Here are new forms of power from on-site water, wind and solar power, reducing costs, down time, payback uncertainties and emissions and creating new earning streams from sites selling electricity. An appendix then explains and advises on whether hydrogen saves oil companies not the planet and how important it will be to this industry.
Table of Contents
1. EXECUTIVE SUMMARY AND CONCLUSION
1.1. Definitions and background
1.2. Carbon dioxide emissions
1.3. Concrete benefits
1.4. High performance cement and concrete HPC
1.5. 3D printed concrete - faster, better
1.6. World's largest cement producers
1.7. Replacing concrete
1.8. Concrete and cement production site of the future
1.8.1. Zero-emission, integrated, unmanned, out of sight
1.8.2. Future cement and concrete feedstock and processing
1.8.3. Quarries and processing sites leverage assets to sell surplus power storage and electricity
1.8.4. Site issues and solutions
1.9. New concrete products creating new markets 2022-2042
1.10. 25 primary conclusions
1.10.1. Conclusions on industry structure and overall demand 2022-2042
1.10.2. Conclusions on emissions reduction 2022-2042
1.10.3. Conclusions concerning Ultra High Performance Concrete 2022-2042
1.10.4. Conclusions concerning radically new cement products and processes
1.10.5. Conclusions concerning process decarbonisation
1.10.6. Conclusions: new earning streams from water management
1.11. Cement and concrete industry roadmap 2022-2042
1.12. Adoption timeline for mining electrification generally 2022-2042
1.13. Cement and concrete market statistics
1.14. Strong market for Ultra High Performance Concrete
1.15. Polymer concrete market
1.16. Global cement market billion tons by five regions 2022-2042
2. INTRODUCTION TO CEMENT, CONCRETE, EMISSIONS, ELECTRIFICATION AND GROWING THE MARKET
2.1. Cement and concrete value chain
2.2. How cement is typically made
2.3. How concrete is typically made
2.4. Limitations of concrete that will be overcome more often 2022-2024
2.5. The problem and opportunity of sand
2.6. Martian concrete
2.7. Other future concrete
2.8. 3D printing of large concrete structures
2.9. Supplementary Cementitious Materials and geopolymer concrete
2.10. Impact of concrete manufacturing on global warming
2.11. Emission push for pure electric equipment
2.12. Seven levers to decarbonise the UK cement industry
2.13. Electrification issues, responses and predictions
2.14. Views of mining executives
2.15. Fuel cell or battery?
3. GREEN AND POLYMER CONCRETE: CARBON CAPTURE, ZERO CARBON, BIO-CEMENT, BIORECEPTIVE, GEOPOLYMER
3.1. Green concrete overview
3.2. A bigger picture
3.3. Carbon dioxide utilization in building materials
3.3.1. Market potential
3.3.2. The Basic Chemistry: CO2 Mineralization
3.4. CO2 utilization in concrete curing or mixing
3.4.1. CarbonCure Technologies
3.4.2. Solidia Technologies
3.4.3. CarbiCrete
3.5. CO2 Utilization in concrete aggregates and additives
3.6. CO2-derived building materials from natural minerals
3.7. CO2-derived building materials from waste
3.7.1. Overview
3.7.2. Carbon Upcycling Technologies
3.7.3. Blue Planet
3.7.4. Carbon8
3.7.5. CarbonFree
3.7.6. UCLA CarbonBuilt
3.7.7. Concrete carbon footprint of key CO2U Players
3.7.8. Factors influencing CO2U adoption in construction
3.7.9. Key takeaways on carbon dioxide utilization in building materials
3.8. Allied activities
3.8.1. Carbon Corp., C2NT
3.8.2. Bio-Mason
3.8.3. Bouygues
3.8.4. CalPoly Breathebrick
3.9. Inorganic polymers: Geopolymers
3.9.1. Emerging polymers generally
3.9.2. Silicon polymers
3.9.3. Geopolymer cement and concrete chemistry
3.9.4. Industrial overview
3.9.5. Advantages and disadvantages of geopolymer concrete
3.10. Organic polymers in concrete
3.10.1. Overview - waste plastics or impregnation
3.10.2. Polymer impregnated concrete
4. 3D PRINTED CONCRETE BUILDINGS AND LARGE STRUCTURES BECOME A SUBSTANTIAL MARKET
4.1. A Brief History of Concrete 3D Printing
4.2. The Drivers behind 3D Printed Concrete
4.3. Main Categories of Concrete 3D Printing Technology
4.4. Cartesian ("Gantry") Extrusion
4.5. Robotic Extrusion
4.6. Binder Jetting
4.7. Materials for Concrete 3D Printing
4.8. Notable Concrete 3D Printing Projects
4.9. Barriers to Adoption of Concrete 3D Printing
4.10. Outlook for Concrete 3D Printing
4.11. Concrete 3D printing companies compared
5. SELF-HEALING, SELF-CLEANING, BENDABLE AND TEXTILE CONCRETE
5.1. The cracking problem
5.2. The dream of self-healing bacterial bio-concrete
5.3. The dream of fungi creating self-healing concrete
5.4. Self-cleaning concrete that captures air pollution
5.4.1. Overview
5.4.2. HeidelbergCement subsidiaries
5.4.3. Jubilee Church, Rome, Italy
5.5. Bendable concrete ECC crack-free, self-healing
5.5.1. Overview
5.5.2. University of Michigan
5.5.3. Reducing cost: Nanyang Technological University
5.5.4. Properties now achieved
5.5.5. Bendable sprayed-on concrete
5.5.6. Lafarge-Holkim leadership
5.5.7. Perez Art Museum, Miami, Florida
5.6. 3D knitted textile concrete vs Ancient Egypt
6. GRAPHENE AND OTHER ULTRA HIGH PERFORMANCE CONCRETE
6.1. Ultra High Performance Concrete
6.1.1. Overview
6.1.2. Extending the definition
6.2. Graphene in concrete and asphalt
6.2.1. Overview and participants
6.2.2. Graphene concrete in action
6.2.3. Skanska Costain Strabag in HS2 train tunnels London
6.2.4. Concrene
6.2.5. Garmor
6.2.6. TALGA
6.2.7. Easily affordable
6.3. The big picture of graphene applications going commercial
7. SELF-MONITORING, ELECTRICITY-MAKING, ENERGY-STORING AND VEHICLE-CHARGING CONCRETE
7.1. Self-monitoring concrete
7.1.1. Optimising manufacture of major structures
7.1.2. Structural integrity during life
7.2. Energy storage for cement and concrete facilities leverages assets
7.2.1. Overview
7.2.2. Gravitational Energy Storage (GES)
7.2.3. ARES LLC Technology Overview
7.2.4. Piston Based Gravitational Energy Storage (PB-GES)
7.2.5. Underground - Pumped Hydro Energy Storage (U-PHES)
7.2.6. Under Water Energy Storage (UWES)
7.3. Thermal Energy Storage (TES) Technology Overview and Classification
7.3.1. Electric Thermal Energy Storage ETES Operating principle
7.3.2. Potential applications
7.3.3. Benefits
7.3.4. IDTechEx appraisal
7.3.5. ETES in context in 2031
7.3.6. ETES costing
7.4. Diurnal TES Systems - Solar Thermal Power Plants (CSP)
7.5. Electricity and heat-making concrete
7.6. Translucent, light-emitting concrete, smart roads
7.6.1. Potential multi-mode outdoor surfaces
7.6.2. Luminescent paths
7.6.3. Interactive light
7.6.4. Solar road crossings would illuminate when needed
7.6.5. De-icing and snow removal risks disappear with self-powered, automated road heating
7.6.6. Solar road with integral lit markers - Japanese concept
7.6.7. Multifunctional solar roadway by Solar Roadways USA
7.6.8. Platio success with solar ground surfaces
7.6.9. Electricity generating outdoor ground surfaces: technologies assessed
7.7. Electric charging roads - Magment and others
8. SITE AND PROCESS DECARBONISATION OF CEMENT INDUSTRY: BUSINESS OPPORTUNITIES
8.1. Overview
8.2. Carbon capture at cement plants
8.3. Global Concrete and Cement Association roadmap
8.4. Digitalisation and holistic approaches
8.5. Sequence of future process and allied electrification
8.5.1. Quarry overview
8.5.2. Fully electric crushing arrives
8.5.3. Solar stacker heralds self-powered, zero-emission processing
8.5.4. How emerging cement and concrete materials extraction fits into the mine of the future
8.5.5. Future open pit mining and process
8.5.6. Digitisation and sustainability upgrading of existing cement plants
9. ELECTRIC AND AUTONOMOUS DRILLING RIGS, EXCAVATORS, LOADERS, TRANSPORT, READYMIX TRUCKS
9.1. Overview of on- and off-road mining vehicles
9.2. Powertrain trends by type of mining vehicle
9.3. Electrics in mining vehicles
9.4. Hybrids as interim stage
9.5. Vehicle definitions: market player landscape and future synergies
9.6. Mining BEV companies compared
9.7. Mining vehicle market outlook
9.8. When mining BEVs have lower up-front price than diesel 2022-2042
9.9. Patent analysis
9.10. Company activities and plans
9.10.1. Anglo American experimental mining truck now trialing
9.10.2. BYD
9.10.3. Caterpillar
9.10.4. ETF Mining
9.10.5. Hitachi
9.10.6. Kiruna
9.10.7. Kuhn and Komatsu
9.10.8. Liebherr Group
9.10.9. LuiGong
9.10.10. Normet
9.10.11. Sany
9.10.12. TerraEV MEDATech
9.10.13. Volvo Group
9.11. Autonomous and remotely-operated mining vehicles
9.11.1. Overview
9.11.2. Artisan Vehicle Systems (Sandvik)
9.11.3. Built Robotics
9.11.4. Epiroc
9.11.5. Komatsu
9.11.6. Volvo
9.11.7. GMG mining robot guidelines
10. SUITABLE ZERO-EMISSION ELECTRICITY AND STORAGE FOR COMPLETE ELECTRIFICATION AND NEW EARNING STREAMS
10.1. Progress to mining and processing electrics with off-grid zero-emission at site
10.2. Solar on gravel pit water
10.3. Solar with wind for multiple purposes
10.4. Zero emission microgrids: solar, water, wind reinvented
10.5. New zero-emission electricity: airborne wind energy, ocean wave, tidal stream
10.5.1. Airborne Wind Energy AWE
10.5.2. Wave power, open sea
10.5.3. Tidal stream power
10.5.4. New power generating technology kVA comparison
10.5.5. 61 Airborne Wind Energy developers
10.5.6. AWE compared to future conventional wind turbines
10.5.7. Open sea wave power technologies
10.5.8. Green hydrogen from renewables
10.5.9. Future photovoltaic power for cement and concrete industry
10.5.10. Solar usually wins and it is starting to appear on the vehicles
10.5.11. Mobile solar gensets for this industry
10.6. Storing electricity for the industry and extra earning streams
10.6.1. Using industry sand, rocks, scrap concrete
10.6.2. NREL
10.6.3. Siemens Gamesa
10.6.4. Stiesdal Storage Technologies
10.7. Electrical thermal energy storage ETES
10.7.1. Gravitational Energy Storage GES Energy Vault
10.8. The big picture of stationary energy storage to leverage industry assets
10.9. Appendix: Hydrogen Saves Oil Companies Not the Planet?
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