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

بسبب تلوثه... باريس قد تُبعد سبَّاحي الأولمبياد عن نهر السين

الرياضة برج إيفل يظهر من مياه نهر السين (رويترز)

بسبب تلوثه... باريس قد تُبعد سبَّاحي الأولمبياد عن نهر السين

يفكر منظمو دورة الألعاب الأولمبية في باريس، في الاستغناء عن نهر السين في حدث السباحة الرئيسي، إذا ظل ملوثاً خلال أسابيع قليلة.

«الشرق الأوسط» (باريس)
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)

اجعل هاتفك حر اليدين

اجعل هاتفك حر اليدين
TT

اجعل هاتفك حر اليدين

اجعل هاتفك حر اليدين

يُعد «سناب 4 لوكس» من شركة «أوهسناب - Ohsnap) ملحقاً متعدد الوظائف، يجعل الهواتف الذكية حرة اليدين حقاً، فهو يتصل بالجزء الخلفي من الهاتف، وهو جاهز للالتصاق بأي سطح معدني في منزلك أو مكتبك.

كما يمكنك وضعه في أي مكان مع الحامل الحائطي «سناب ماونت 2.0» المصاحب. وفي حين يتبادر شاحن «أبل ماغ سيف» هنا إلى الأذهان، فإنه لا يقتصر على هذه الميزة فحسب؛ إذ تقول الشركة إن ميزة التوافق تعمل مع كل الهواتف تقريباً التي صُنعت في السنوات الـ15 الماضية.

* «سناب 4 لوكس - Snap 4 Luxe». مصنوع من مادة لاصقة قابلة لإعادة الاستخدام، ولإعادة التنشيط، كل ما عليك سكب الماء عليها وتركها حتى تجف. أثناء توصيل «سناب 4 لوكس»، يظل شحن الهاتف الذكي لاسلكياً سهلاً. ويحظى بوصول كامل إلى منفذ الشحن السلكي، ويمكن استخدام شواحن «ماغ سيف» فوقه مباشرة. وفي حين تتميز الهواتف التي تحتوي على شاحن «ماغ سيف» بأنها مغناطيسية، لكنها ليست قوية بما يكفي لإبقائها عالقة في مكانها. بدلاً من ذلك، فإن «سناب 4 لوكس» قوي ومغناطيسي ومثالي لتركيبات السيارات المعدنية، أو معدات الصالات الرياضية، أو الثلاجات. تكون قبضة الهاتف المغناطيسية ذات المحاذاة الآلية رفيعة، بحيث يظل هاتفك ملائماً للجيب (بقُطر 2.28 بوصة، وسُمك 0.09 بوصة). وهو مصنوع من الألومنيوم المستخدم في مجال الطيران والفضاء، ليتناسب مع مظهر الهواتف الذكية. وينزلق بسهولة لتفتح قبضة اليد الداخلية لدخول الأصابع، وتضع أصابعك من خلاله، أو تثبته في مكانها بصفته مسنداً. من أجل التوافق مع حافظة الهاتف الذكي، يذكر موقع «سناب 4 لوكس» أنه يعمل مع معظم الحافظات المسطحة. وأي حافظة يتجاوز سمكها 0.07 بوصة قد تسبب مشكلات في الشحن اللاسلكي، ولكن جميع الحافظات تقريباً أقل من 0.07 بوصة (2 ملم).

* الحامل الحائطي «سناب ماونت 2.0 - Snapmount 2.0» يعمل مع «سناب 4 لوكس» للتثبيت. ويحتوي على لاصق قابل لإعادة الاستخدام لوضعه عند الحاجة ثم ربط الاثنين معاً.

* تطبيق «Snapmount» يستخدم تقنية «MagSafe» لمحاذاة هاتفك تلقائياً للحصول على تثبيت آمن. وعندما يجري توصيله، سيكون لديك الخيار في إبقائه في الوضع الرأسي أو الأفقي، أو في أي وضع بينهما. السعر: 34.99 دولار.(https://ohsnap.com)

اقرأ أيضاً