GUDブロック

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8つの特徴

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雑草を防ぎます

吸着させた銅イオンの働きでブロックの周囲には雑草が生えません。

屋外で土埃が溜まる隙間や溝があると、雑草が繁殖します。通行の障害となったり、虫や蚊の住処になることもあります。しかしGUDブロックには除草効果がある銅イオンを吸着させていますので敷設した歩道や公園、高速道路の分離帯、公共施設、河川敷、法面、鉄道の沿線、自宅の駐車場や外回りなどの雑草の繁殖を抑制します。
草の根が設置したGUDブロックに触れる範囲で草の繁殖を抑制するためです。銅イオンはブロックから流れ出ることはないので、GUDブロックを敷設している間はこの効果が続きます。

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地球温暖化を防ぎます

木が光合成で蓄えたCO2(二酸化炭素)を閉じ込めて大気中のCO2を減らします。GUDブロックは地球温暖化問題の解決に寄与します。

GUDブロックはウッドチップとセメントを混ぜ合わせて作っています。ブロック内に閉じ込めたウッドチップは腐りません。 木は光合成により大気中のCO2を取り込み、セルロースやリグニンとして固定しています。植林をして大気中のCO2を減らそうというのはこのためです。しかし木が貯め込んだCO2も、木が腐ったり燃えたりすると再びCO2として大気中に放出されます。私たちがGUDブロックに使うのは、間伐材や端切れなど、これまでは焼却処分するしかなかった廃材です。これを燃やさずに活かして使います。GUDブロックに固定されたウッドチップは燃えることも腐ることもありません。CO2貯蔵に関する限り、生きている木と同じ役割を果たします。GUDブロックは、いまは大気中に吐き出されているCO2を閉じ込めるのです。地球温暖化問題を解決するには、大気中のCO2濃度を産業革命前に戻せばいいと考えました。30㎝×30㎝×6㎝のGUDブロック1枚で約1000リットルのCO2を固定化します。それをもとに計算すると、432兆枚のGUDブロックを敷設すれば、大気中のCO2濃度を産業革命前に戻すことができます。千里の道も一歩から。膨大な数ですが、まず始めなければ目標に到達することはできません。あなたも、432兆枚の一翼を担ってみませんか?

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ヒートアイランド現象を防ぎます

ブロック1枚で1.8リットルの保水力があり、気化熱を奪って夏を涼しくします。

GUDブロック内のウッドチップが水を蓄えます。私たちの実験では30㎝×30㎝×6㎝のブロック1枚で1.8リットル吸水します。この水が熱を奪って蒸発するため、真夏の炎天下でも、GUDブロックを敷設して打ち水をした屋根付きの東屋に入ると汗が引く感じがします。猛暑といわれた2018年の夏に打ち水の実験をしました。GUDブロックの表面温度は、一般のブロックより10℃ほど下がりました。広い面積にGUDブロックを敷けば、水をまくだけで涼しい町になります。夏場のマラソンコース、屋外競技場、町中の歩道、公園、集客施設などに敷設して打ち水をすれば、真夏の屋外活動が快適になります。自宅の周りに敷き詰めて昔懐かしい打ち水をすれば、夏の縁側がリラックスコーナーになります。愛犬の犬小屋をこのブロックの上に作れば、涼しい夏を愛犬にプレゼントできます。

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路面の冠水を緩和します

保水力があるのに透水性があり、大雨で路面が冠水する都市型洪水を防ぎます。

一般に市販されている保水力のあるブロックは、ブロックの底面と側面に防水を施したものです。言い換えれば、ブロックを水瓶にして、底面や側面から水が抜けないようにしたものです。
GUDブロックは水瓶ではありません。水をため込むのは中のウッドチップです。チップが吸いきれなくなった水はブロックの隙間を抜けて下の土にしみ込みます。したがって、豪雨時に都会で見られる、路面に数㎝の水がたまるような現象を緩和します。

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雑菌を防ぎます

吸着させた銀イオンには除菌・消臭効果があるため、清潔な環境を保ちます。

吸着させた銀イオンには除菌・消臭効果があります。銀イオンはブロックから流れ出すことはありません。このため、ペットの遊び場やペットショップ、動物病院で使用されています。機能の低下が感じられた場合、水を掛けながらデッキブラシで清掃すれば回復します。また、室内で立てかけた状態で使用している場合は、太陽光が当たる場所にたてかけてから、霧吹きで水を噴霧すれば回復します。銀イオンによる殺菌機能で、カビの繁殖を抑制します。コンクリートは、 アスファルト防水やフッ素塗装などの防水処理をしない限り約0.2mm程度の深さまで水が浸み込み、カビやコケが繁殖する環境をつくります。このため、ブロック塀に黒い雨だれのような模様が出ている状況はどこでも目にすることができます。GUDブロックではこのような現象を抑制します。カビや細菌、ウイルスは健康被害の原因になります。GUDブロックは健康的な環境をつくります。

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極低温に耐えます

極低温でもブロックは崩壊しません。

草津白根山で、コンクリートブロックが一冬で全て壊れた場所があります。コンクリートブロック内の水が凍結・融解を繰り返した結果でした。GUDブロックを同じ場所に設置して冬季の暴露試験をした結果、壊れたものは一つもなく、形状寸法にも変化はありませんでした。骨材であるウッドチップが、無筋コンクリート構造物には存在しない“たわみ”を持っているため、水の凍結による膨張と融解による収縮を緩衝する役割を果たしたのです。

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調湿効果があります

中のウッドチップが湿度を調整します。

GUDブロック内に閉じ込めた木には保湿性が有るため、乾燥した空間ではブロックから水が蒸発し湿度の増加に寄与します。また、湿度の高い空間では、GUDブロックの吸湿力により空気中の水蒸気を吸収し湿度の低下に寄与します。GUDブロックを屋内に施工することで、ほどよい湿度の快適な空間が生まれます。

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歩きやすい歩道をつくります

木に近い歩き心地で膝への衝撃を緩和します。

ゴルフボールをコンクリートやアスファルト舗装面に1m高さから垂直に落とすと約80cmの高さに跳ね返ります。しかし、GUDブロックを敷いた路面にゴルフボールを落とすと、表面の状態に応じて、30cm(湿潤)〜60cm(乾燥)程度の跳ね返り高さになります。ゴルフボールの衝撃をウッドチップが吸収するためです。このため、人が歩行する際には膝にかかる負荷が減り、木道に近い感触の歩きやすい歩道になります。特に、病院の歩行訓練施設には最適です。

仕組み

ウッドチップ

木の主成分にリグニンがあります。リグニンはベンゼン環に水酸基やメトキシ基などが結合した高分子化合物で、その構造は大変複雑です。しかし、リグニンにはフェノール基やカルボキシル基など、金属イオンと※錯体を作る部分がたくさんあります。

※錯体:complex=金属元素、金属類似元素の原子やイオンを中心に、他のイオンや原子、分子、原子団が結合したもの。

ただ、そのままの状態では銅や銀など重金属イオンを吸着する量は微々たるものです。そこで私たちは、ウッドチップとセメントを混ぜ合わせました。ウッドチップに含まれるリグニンをアルカリの環境下に置くとフェノール性水酸基から水素イオンが解離し、大量の重金属イオンを吸着します。
 これに銅イオンや銀イオンを吸着させます。この結合は安定なため流れ出すことはありません。
 このように,セメント,ウッドチップ,そして銅イオン,銀イオンが総合的に働き,様々な機能を発現させます。

開発秘話

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2003年、GUDi会長の板橋に1本の電話がかかってきました。「村に製材所があるんだけど、そこから木のゴミがいっぱいでるんさ。これを何かに使いたいんだけど研究してくんねえかい」電話の主は、当時の群馬県勢多郡東村(現在は合併してみどり市東町)の教育長でした。板橋が中学生だったときの担任の先生です。断れるはずがありません。板橋の専門は分析化学です。中でも足尾銅山から出る銅で汚染された過去がある渡良瀬川を長く研究しており、すぐに思いついたのは木のリグニンに河川水や排水中の重金属イオンを吸着させ、水質を浄化することでした。廃材を2㎜程度に砕いたチップにして表面積を広げ、さらにアルカリを練り込んで重金属の吸着量を増やせば水質浄化装置ができるとまではすぐに思いついたのですが、アルカリとして何を練り込めばいいのか。水酸化ナトリウムや水酸化カリウムではすぐに水に溶けて流れ出すため使えません。研究はここで一度頓挫しました。

「汚泥を特殊なセメントで固めたのだが、ここから重金属が溶出しないか確かめることはできないだろうか」
前橋の建設会社からそんな相談を受けたのは、始めた研究の出口が分からず模索を続けている頃でした。すぐに共同研究に入りましたが、まさか、それが行き詰まっていた「木のゴミ」の研究の突破口になるとは思ってもみませんでした。
この特殊なセメントは土と混ぜても透水性が残ります。しかも、セメントは水に溶けないアルカリです。
「このセメントにウッドチップを混ぜて固めれば、重金属を除去するフィルターになる!」
前橋のコンクリート会社と共同研究に入り、いくつかサンプルを作りました。セメントとウッドチップの比率をうまく調節すればちゃんと固まり、透水性も保てることが分かりました。しかも、重金属の吸着量はウッドチップ単体の数千倍になりました。処分するしかなかった木の廃材を利用した重金属除去フィルターの完成です。
ところが、困ったことが起きました。このフィルターを通った水はアルカリ性になります。自然に戻すには中和しなければなりません。面倒で、しかもコストがかかります。水道水などに利用する水の浄化装置はすでに各種あり、それに置き換わるとは思えません。研究は再び頓挫しました。
しかし、見方を変えれば、このブロックは、物理強度が高く、水をよく吸う材料です。板橋たちはセメントとウッドチップの混合比を変え、セメントに砂を混ぜてモルタルにして平板状に成形し、舗装材、つまりブロックにすることを思いつきました。このブロックは金属イオンをよく吸着するので、銅イオンを吸着させれば除草効果を、銀イオンを吸着させれば除菌・消臭効果が生まれます。さらに、モルタルと混合したウッドチップは腐らないので、大気中のCO2を固定化することができます。
ローマは一日にしてならず、といいます。中学時代の恩師からの1本の電話から始まった研究・開発は紆余曲折の末、GUDブロックに結実したのです。

受賞歴

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2016年12月、GUDブロックは
「群馬イノベーションアワード(GIA)」
の大賞を受賞しました。

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