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

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)

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)

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

القهوة والبيض والأرز... أطعمة تضخ مواد سامة في أجسامنا

صحتك امرأة تبيع البيض في إحدى الأسواق في لاباز (أ.ف.ب)

القهوة والبيض والأرز... أطعمة تضخ مواد سامة في أجسامنا

كشف بحث جديد عن أن الأشخاص الذين يتناولون مزيداً من الأرز الأبيض والقهوة يظهرون عادة مزيداً من المواد الكيميائية السامة في البلازما.

«الشرق الأوسط» (لندن)
بيئة أشخاص على مسار للسكك الحديدية بينما يتصاعد الدخان من مصانع الصلب بالقرب من أحد الأحياء الفقيرة في دكا ببنغلاديش في 29 أغسطس 2023 (رويترز)

تلوث الهواء يسبّب وفاة ألفي طفل يومياً

قال تقرير الأربعاء إن نحو ألفي طفل يموتون يومياً بسبب مشكلات صحية مرتبطة بتلوث الهواء، الذي يعد الآن ثاني أكبر عامل خطر للوفاة المبكرة في جميع أنحاء العالم.

«الشرق الأوسط» (باريس)
المشرق العربي تتصاعد أعمدة الدخان خلال المعارك الدائرة في حي السلطان شمال غربي مدينة رفح جنوب قطاع غزة 18 يونيو 2024 (أ.ف.ب)

الأمم المتحدة: الحرب في غزة خلّفت ضرراً بيئياً كبيراً

ذكر تقرير للأمم المتحدة عن الأثر البيئي للحرب بغزة الثلاثاء أن الصراع أدى إلى في تلوث غير مسبوق للتربة والمياه والهواء.

«الشرق الأوسط» (نيويورك)
بيئة أكد 64 % من المستهلكين في السعودية الذين شاركوا في الدراسة أنهم قلقون بشأن القضايا البيئية والتلوث (الشرق الأوسط)

دراسة عالمية: 64 % من المستهلكين في السعودية قلقون بشأن البيئة والتلوث

كشفت دراسة عالمية، عن أن 64 في المائة من المستهلكين في السعودية، الذين شاركوا في الدراسة، قلقون بشأن القضايا البيئية والتلوث وهدر الطعام.

«الشرق الأوسط» (الرياض)
صحتك الجسيمات البلاستيكية الدقيقة تنتشر في أنسجة الجسم المختلفة (رويترز)

دراسة: انتشار مواد بلاستيكية دقيقة في عينات السائل المنوي للرجال

انخفض عدد الحيوانات المنوية لدى الرجال على مدار العقود الماضية بنسبة نحو 40 في المائة، وتشير الدراسات إلى أن التلوث الكيميائي وراء هذا الانخفاض الحاد.

«الشرق الأوسط» (لندن)

أجهزة للشحن السريع ومكبّرات صوت لاسلكية محمولة

محطة الشحن«إي إس آر كيو آي 2» ثلاثة في واحد
محطة الشحن«إي إس آر كيو آي 2» ثلاثة في واحد
TT

أجهزة للشحن السريع ومكبّرات صوت لاسلكية محمولة

محطة الشحن«إي إس آر كيو آي 2» ثلاثة في واحد
محطة الشحن«إي إس آر كيو آي 2» ثلاثة في واحد

إليكم بعض الأجهزة والأدوات الجديدة.

مجموعة شواحن مطورة

يرغب أغلب الأشخاص في الحصول على ملحقات الشحن الأفضل والأسرع. وتساعد العلامة التجارية الرائدة «إي إس آر - ESR» على تحقيق ذلك من خلال مجموعتها الجديدة من الشواحن طراز «كيو آي 2».

• «كيو آي 2» Qi2 هو أحدث معيار في تقنية الشحن اللاسلكي، حيث يقدم 15 واط من قدرة الشحن ويستخدم المحاذاة المغناطيسية في الشحن السريع والفعال. وقد اقتصر معيار «كيو آي» على سرعات للشحن بقدرة 5 واط، في حين أن نظام «كيو آي 2» يوفّر شحناً بقدرة تصل إلى 15 واط.

تشتمل أجهزة «إي إس آر -» الجديدة - المصممة لأحدث منتجات «أبل»، مثل هواتف «آيفون»، وساعات «أبل واتش»، وسماعات «آير بودز» - على شاحن حديث للسيارة طراز «كيو آي 2»، وشاحن للساعات، وشاحن للرحلات (انثنائي) قابل للطي.

* شاحن «ماغ سيف MagSafe» المعتمد لدى «أبل» من قِبل «إي إس آر -» للشحن المكتبي يوفّر 15 واط، وهو موفر للطاقة ويطلق حرارة أقل. ومن بين الشواحن الجديدة هناك محطة الشحن «إي إس آر كيو آي 2 ثلاثة في واحد: ESR Qi2 3-in-1» (بسعر: 72.99 دولار)، التي تتضمن شاحن «ماغ سيف - MagSafe» بقدرة 15 واط، وشاحن «آير بودز»، ومساحة لشحن ساعة «أبل واتش» مع 5 واط من قدرة الشحن.

يحتوي الحامل على حلقة مغناطيسية لشحن هواتف «آيفون» للسماح بإبقاء الهاتف الذكي في الوضع الرأسي لإجراء المحادثات المرئية المباشرة «FaceTiming»، وكذا الوضع الأفقي للمشاهدة، أو وضع الاستعداد أثناء الشحن.

شاحن السيارة «إي إس آر كيو آي 2»

* شاحن للسيارة. أثناء وجودك في السيارة، هناك وسيلة للشحن بمعيار «كيو آي 2» في السيارة مع شاحن السيارة طراز «إي إس آر كيو آي 2» (بسعر: 29.99 دولار)، والذي يُسوقون له بأنه الأول من نوعه في العالم. كما أنه يوفر خدمة «ماغ سيف - MagSafe» للشحن السريع بقدرة 15 واط. ولقد صُمم بمنفذ تثبيت ثلاثي النقاط مع ذراع داعمة؛ مما يضمن رؤية مستقرة وحركة ملاحية ثابتة حتى على الطرق الوعرة.

خيار آخر للتثبيت والعرض عبارة عن أداة للتثبيت على لوحة القيادة. يحتوي كلا الحاملين على مفصل كروي قابل للتعديل، ويمكن لحلقة كاملة من المغناطيسات إتاحة ضبط الزاوية بدقة في الوضع الرأسي أو الأفقي للمشاهدة المريحة في أي زاوية، والتوافق عملياً مع جميع السيارات تقريباً.

موقع الشركة (www.esrgear.com)

مكبرات صوت بلوتوث محمولة

أطلقت شركة «تريبيت : Tribit» مكبرات الصوت القوية «إكس ساوند بلس 2» المحمولة العاملة بتقنية بلوتوث. وهي تأتي في الوقت المناسب تماماً لموسمي الربيع والصيف.

مكبرالصوت «إكس ساوند بلس 2» المحمول بتقنية بلوتوث

يأتي مكبر الصوت بأبعاد (7.8 × -2.6 × -2.7) بوصة، وزنة 1.76 رطل، ويوجد بداخله زوج من محركات «نيوديميوم» كاملة النطاق؛ مما يُنتج 30 واط من صوت الشفق الرخيم مع وضوح حاد. يتميز «مُعالج الإشارة الرقمي (DSP)» المتقدم ومضخمات الصوت بخوارزمية «إكس باس: XBass» الحاصلة على براءة الاختراع؛ مما يرفع من تجربة الاستماع لاسلكياً إلى مستويات جديدة.

وهي تقترن بتقنية بلوتوث 5.3 لنطاق لاسلكي يصل إلى 150 قدماً. ويسمح دعم الارتباط المتعدد بإقران أجهزة متعددة (تُباع منفصلة) في وقت واحد للحصول على صوت استريو كامل. صُممت مكبرات «إكس ساوند بلس 2» باستخدام تقنية «ران سترتش: RunStretch» لإطالة فترة عمل البطارية؛ ما يوفر 24 ساعة من زمن التشغيل مع مستوى الصوت عند 60 في المائة وإيقاف تشغيل «إكس باس: XBass». تُشحن البطارية الداخلية بكابل «يو إس بي - سي: USB - C» المرفق خلال 4 ساعات.

مع تصنيف «آي بي إكس 7: IPX7»، يمكن لمكبر الصوت المحمول «إكس ساوند بلس 2 بلوتوث» أن يتحمل غمره تحت 3 أقدام من الماء من دون ضرر. يسمح وضع الحفل والتوافق الكامل مع تطبيق «تريبيت: Tribit» بالتخصيص ليناسب التفضيلات الفردية.

يمكن للتطبيق تخصيص الصوت في ثوانٍ. كما يمكن للمستخدمين الانتقال بين «الكتاب المسموع: Audiobook»، و«أقصى صوت: MaxSound» التقليدي، ووضعيات «جاز Jazz»، و«روك Rock»، و«إكس باس XBas» (الافتراضي)، أو إيقاف تشغيل هذه الإعدادات المسبقة وقتما يفضلون. كما يمكن إنشاء منحنى «إي كيو» المخصص مع 9 نطاقات تتراوح من 80 هرتز و13 كيلو - هرتز.

يحتوي مكبر الصوت على 3 أوضاع للأزرار المدمجة، و6 إعدادات افتراضية بالتطبيق، وإمكانية التخصيص لتجربة صوت شخصية. يتحكم صف الأزرار الموجود على طول الجزء العلوي في الطاقة، والاقتران، واختيارات الموسيقى، ومستوى الصوت، وغير ذلك.

ويبلغ سعره 69.99 دولار.

موقع الشركة (https://tribit.com).

* خدمات «تريبيون ميديا».