هل يمكن إعادة تدوير الخرسانة المستعملة في البناء لتقليل انبعاثات الكربون؟

علماء في جامعة كمبريدج يجيبون...

كان الدافع وراء البحث هو الحاجة الماسة لتقليل الانبعاثات الناتجة عن الإسمنت الذي يشكل نحو 90 % من انبعاثات الخرسانة (شاترستوك)
كان الدافع وراء البحث هو الحاجة الماسة لتقليل الانبعاثات الناتجة عن الإسمنت الذي يشكل نحو 90 % من انبعاثات الخرسانة (شاترستوك)
TT
20

هل يمكن إعادة تدوير الخرسانة المستعملة في البناء لتقليل انبعاثات الكربون؟

كان الدافع وراء البحث هو الحاجة الماسة لتقليل الانبعاثات الناتجة عن الإسمنت الذي يشكل نحو 90 % من انبعاثات الخرسانة (شاترستوك)
كان الدافع وراء البحث هو الحاجة الماسة لتقليل الانبعاثات الناتجة عن الإسمنت الذي يشكل نحو 90 % من انبعاثات الخرسانة (شاترستوك)

في خطوة تهدف إلى تطوير البناء المستدام، كشف باحثون من جامعة كمبريدج في بريطانيا عن طريقة لإنتاج خرسانة منخفضة الانبعاثات الكربونية. يحمل هذا الابتكار القدرة على تحقيق تقدم كبير في التحول العالمي إلى صافي الانبعاثات الصفرية. ومن خلال الاستفادة من الأفران التي تعمل بالكهرباء لإعادة تدوير الفولاذ (تسمى «أفران القوس»)، اكتشف الباحثون طريقة جديدة لإعادة تدوير الإسمنت، وهو المكوّن الأساسي للخرسانة المعروف ببصمته الكربونية العالية.

أفران تعمل بالطاقة الكهربائية لإعادة تدوير الإسمنت (نايتشور)
أفران تعمل بالطاقة الكهربائية لإعادة تدوير الإسمنت (نايتشور)

حقائق

7.5 %

هو ما تمثله الخرسانة من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون البشرية المنشأ على مستوى العالم.

والخرسانة هي ثانية أكثر المواد استخداماً على وجه الأرض بعد الماء.

توصل فريق البحث بقيادة البروفسور جوليان ألوود والدكتور سيريل دونانت، من قسم الهندسة بجامعة كمبريدج، إلى طريقة لإعادة تدوير الإسمنت المستخدم عن طريق استبدال تدفق الجير في عمليات إعادة تدوير الفولاذ. يُستخدم تدفق الجير تقليدياً لإزالة الشوائب خلال إنتاج الصلب، وعادة ما يصبح نفايات. ومن خلال استبدال الإسمنت المستعمل بالجير، يكون المنتج النهائي عبارة عن إسمنت معاد تدويره، الذي يمكن استخدامه بعد ذلك لإنشاء خرسانة جديدة.

هذه الطريقة المبتكرة، المفصلة في دراسة منشورة في «نايتشور»، لا تزيد بشكل كبير من تكاليف إنتاج الخرسانة أو الفولاذ؛ بل تقلل من الانبعاثات من كلتا الصناعتين عن طريق تقليل الحاجة إلى تدفق الجير. وقد أثبتت الاختبارات الأولية التي أجراها «معهد معالجة المواد»؛ الشريك في المشروع، نجاح إنتاج الإسمنت المعاد تدويره على نطاق واسع في أفران الكهرباء.

وأشار  البروفسور ألوود إلى الدور الحاسم للإسمنت في البناء قائلاً: «إنه لا يمكن لأحد أن يتصور عالماً دون أسمنت». ويتابع أنه على الرغم من وجود نسبة صغيرة من الخرسانة، فإن الإسمنت يبقى المسؤول عن نحو 90 في المائة من انبعاثاته، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى درجات الحرارة المرتفعة والعمليات الكيميائية المشاركة في إنتاجه.

حقائق

1450 درجة مئوية

هي ما تتطلبه عملية تسخين الحجر الجيري والمواد الأخرى داخل الأفران لإنتاج الإسمنت التقليدي، وهي عملية تنبعث منها كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون.

وفي حين أن البدائل، مثل الرماد المتطاير، من الممكن أن تحل محل ما يصل إلى نصف الإسمنت في الخرسانة، فإنها تتطلب التنشيط بواسطة الإسمنت المتبقي حتى يتصلب، والمعروض من مثل هذه البدائل غير كاف لتلبية الطلب العالمي، الذي يبلغ نحو 4 مليارات طن سنوياً.

ومن خلال اختبارات صارمة، وجد الفريق أن الإسمنت المستخدم، عند دمجه مع أكسيد الحديد في خَبَث صناعة الصلب، ينتج مادة فعالة للغاية. أدى التبريد السريع لهذا الخَبَث إلى إعادة تنشيط الإسمنت دون إضافة تكاليف إنتاج الصلب. على الرغم من أن الإسمنت المعاد تدويره يحتوي مستويات أعلى من أكسيد الحديد مقارنة بالإسمنت التقليدي، فإن هذا لا يؤثر بشكل كبير على أدائه.

أثبتت الاختبارات الأولية جدوى إنتاج الإسمنت المعاد تدويره على نطاق واسع دون أي انبعاثات إذا جرى تشغيله بالطاقة المتجددة (شاترستوك)
أثبتت الاختبارات الأولية جدوى إنتاج الإسمنت المعاد تدويره على نطاق واسع دون أي انبعاثات إذا جرى تشغيله بالطاقة المتجددة (شاترستوك)

تتوسع عملية تصنيع الإسمنت بهذه الطريقة الكهربائية في كمبريدج بسرعة، مع توقعات بإنتاج ما يصل إلى مليار طن سنوياً بحلول عام 2050؛ أي نحو ربع إنتاج الإسمنت العالمي الحالي. و أكد ألوود على أن تقليل الاستخدام الإجمالي للإسمنت والخرسانة أمر بالغ الأهمية أيضاً. وأوضح أن «الخرسانة رخيصة وقوية ومتوفرة على نطاق واسع، ولكننا نستخدم كثيراً منها». وعدّ أنه «يمكن تقليل الاستخدام بشكل كبير دون المساس بالسلامة، لكن ذلك يتطلب إرادة سياسية».

ويأمل الباحثون ألا يؤدي هذا الاختراق إلى تحويل صناعة البناء والتشييد فحسب؛ بل أن يشير أيضاً على صناع السياسات بالفرص الهائلة للابتكار في السعي لتحقيق انبعاثات صفرية. وقد قدم الفريق براءة اختراع لدعم تسويق عمليتهم، بتمويل من «Innovate UK» و«مجلس أبحاث العلوم الهندسية والفيزيائية»، وهو جزء من «المملكة المتحدة للأبحاث والابتكار».

في الوقت الذي يواجه فيه قطاع البناء ضغوطاً متزايدة لتقليل بصمته الكربونية، يمثل «مشروع كمبريدج للإسمنت الكهربائي» قفزة واعدة إلى الأمام في مجال مواد البناء المستدامة، مما يمهد الطريق لمستقبل أكثر صداقة للبيئة.


مقالات ذات صلة

تقرير: «كوكا كولا» مسؤولة عن مئات آلاف الأطنان من نفايات البلاستيك في المحيطات

العالم زجاجات بلاستيكية كُتب عليها «زجاجة مُعاد تدويرها 100 %» من كوكاكولا موضوعة على رف في متجر في ماريلاند الولايات المتحدة 25 مارس 2025 (أ.ف.ب)

تقرير: «كوكا كولا» مسؤولة عن مئات آلاف الأطنان من نفايات البلاستيك في المحيطات

بحلول عام 2030، ستكون شركة «كوكاكولا» مسؤولة عن أكثر من 600 ألف طن من النفايات البلاستيكية التي تُرمى في المحيطات والممرات المائية في مختلف أنحاء العالم سنوياً.

«الشرق الأوسط» (واشنطن)
يوميات الشرق الإسمنت المعاد تدويره يتمتع بقوة مماثلة لنظيره البورتلاندي التقليدي (جامعة برينستون)

طريقة لتحويل ركام البناء إلى إسمنت عالي القوة

نجح مهندسون من جامعتيْ برينستون الأميركية وساو باولو البرازيلية في تطوير طريقة مبتكرة لإعادة تدوير مخلفات البناء.

«الشرق الأوسط» (القاهرة )
كتب شرح الميزان البيئي للأشياء بطريقة علمية مسلية

شرح الميزان البيئي للأشياء بطريقة علمية مسلية

يطرح الكاتب العراقي ماجد الخطيب في السوق كتابه المعنون «البيئة المسلية» في زمن ما عاد فيه الإنسان يشعر بأي تسلية وهو يشاهد الخراب البيئي العظيم

«الشرق الأوسط» (القاهرة)
الاقتصاد أبراج لشركات عالمية ومحلية في وسط برلين (رويترز)

غالبية الشركات في ألمانيا ترى أهداف المناخ غير واقعية

ترى أكثر من ثلثي شركات البلديات في ألمانيا حالياً أنه من غير الواقعي أن تتمكن ألمانيا من تحقيق أهدافها المناخية بحلول عام 2045.

«الشرق الأوسط» (برلين)
يوميات الشرق جزيئات بلاستيكية دقيقة (أ.ف.ب)

البلاستيك الدقيق يعوق التمثيل الضوئي للنباتات ويعرض 400 مليون شخص لخطر المجاعة

أكدت دراسة جديدة أن تلوث الكوكب بالبلاستيك الدقيق يقلل بشكل كبير من إمدادات الغذاء ويهدد الملايين بالمجاعة، من خلال إعاقة عملية التمثيل الضوئي للنباتات.

«الشرق الأوسط» (بكين)

في الذكرى الخمسين لتأسيسها... هل يتحوّل «كوبايلوت» إلى عقل «مايكروسوفت» الجديد؟

«كوبايلوت» هو محور الحدث المرتقب في الذكرى الـ50 لـ«مايكروسوفت» ويمثل انتقال الشركة من ريادة البرمجيات إلى قيادة الذكاء الاصطناعي (شاترستوك)
«كوبايلوت» هو محور الحدث المرتقب في الذكرى الـ50 لـ«مايكروسوفت» ويمثل انتقال الشركة من ريادة البرمجيات إلى قيادة الذكاء الاصطناعي (شاترستوك)
TT
20

في الذكرى الخمسين لتأسيسها... هل يتحوّل «كوبايلوت» إلى عقل «مايكروسوفت» الجديد؟

«كوبايلوت» هو محور الحدث المرتقب في الذكرى الـ50 لـ«مايكروسوفت» ويمثل انتقال الشركة من ريادة البرمجيات إلى قيادة الذكاء الاصطناعي (شاترستوك)
«كوبايلوت» هو محور الحدث المرتقب في الذكرى الـ50 لـ«مايكروسوفت» ويمثل انتقال الشركة من ريادة البرمجيات إلى قيادة الذكاء الاصطناعي (شاترستوك)

بينما تستعد شركة «مايكروسوفت» للاحتفال بمرور 50 عاماً على تأسيسها هذا الشهر، يترقّب عالم التقنية حدثاً ضخماً يتجاوز كونه مجرد احتفال. فالأنظار كلها تتجه نحو «كوبايلوت» (Copilot) المساعد الذكي الذي أصبح حجر الأساس في استراتيجية «مايكروسوفت» المستقبلية. ومع تواتر التوقعات والتسريبات، يبدو أن هذا الحدث سيكون نقطة تحول في مسيرة الشركة من ريادة البرمجيات إلى قيادة الذكاء الاصطناعي.

«كوبايلوت» في الصدارة

يتصدر المشهد مساعد «مايكروسوفت» الذكي «Copilot» الذي تم دمجه في «Microsoft 365» و«ويندوز» (Windows) و«إيدج» (Edge)، ويستعد للاندماج بشكل أعمق في منتجات وخدمات «مايكروسوفت». ومن المتوقع أن تكشف الشركة خلال الحدث عن تحسينات كبيرة في تجربة «كوبايلوت» تستهدف المستخدمين من الأفراد وحتى المؤسسات.

بدءاً من صياغة الرسائل في «أوت لوك» (Outlook) إلى تحليل البيانات في «إكسل» (Excel)، مروراً بدعم الأنظمة بشكل استباقي في «ويندوز» (Windows)، يهدف «كوبايلوت» إلى تقليل التعقيد وزيادة الإنتاجية وتعزيز اتخاذ القرار عبر أدوات «مايكروسوفت» المختلفة.

رغم التعاون القائم مع «OpenAI» تشير توقعات إلى عمل «مايكروسوفت» على نماذج ذكاء اصطناعي خاصة بها (شاترستوك)
رغم التعاون القائم مع «OpenAI» تشير توقعات إلى عمل «مايكروسوفت» على نماذج ذكاء اصطناعي خاصة بها (شاترستوك)

توسع الذكاء الاصطناعي

أحد أبرز التوقعات هو الدمج العميق لـ«كوبايلوت» في نظام «ويندوز» بحيث يتحول النظام إلى بيئة ذكية تعتمد على مساعد دائم قادر على التفاعل السياقي وتقديم اقتراحات ذكية وتنفيذ أوامر عبر اللغة الطبيعية.

كما ينتظر المستخدمون مزيداً من التكامل داخل برامج «Microsoft Office» مثل «وورد» (Word) و«تيمز» (Teams) و«باور بوينت» (PowerPoint) و«ون نوت» (OneNote)، وربما توسعة في مزايا «كوبايلوت برو» (Copilot Pro) أو إطلاق نموذج اشتراك جديد.

جانب آخر يحظى باهتمام خاص هو «Copilot with Vision»، وهي ميزة تتيح تفسير المعلومات المرئية باستخدام الذكاء الاصطناعي، ومن المتوقع توسيعها لتخدم أهداف الوصول والشمول الرقمي.

الذكاء الاصطناعي يصل إلى الألعاب

الحدث قد يشمل أيضاً أولى خطوات «مايكروسوفت» الجادة نحو دمج «كوبايلوت» في منصة «إكس بوكس» (Xbox). ورغم عدم وجود تأكيد رسمي، تشير التوقعات إلى إمكانية توفير مساعد ذكي داخل الألعاب، يقدم نصائح استراتيجية، أو يساعد في التنقل بين الإعدادات والقوائم عبر الأوامر الصوتية. هذا التكامل المحتمل يعكس رؤية «مايكروسوفت» لدمج الذكاء الاصطناعي ليس فقط في الإنتاجية، بل في الترفيه أيضاً.