طوبة بناء جديدة من مرشحات السجائر

TT

طوبة بناء جديدة من مرشحات السجائر

ما العلاقة بين مرشحات السجائر وطوب البناء؟ ربما لا تبدو هناك أي علاقة، لكن فريقاً بحثياً من الجامعة البريطانية بمصر يضم ماريان نبيل ورانيا رشدي، المدرستين بقسم الهندسة المعمارية، مع المهندس كريم جلال، كان له رأي مختلف من خلال استخدام مرشحات السجائر في طوب البناء.
وتشكل مرشحات السجائر (الفلتر) واحدة من أشكال النفايات الرئيسية في العالم؛ حيث ينتج من تريليونات السجائر المنتجة كل عام، كمٌّ كبير جداً من الفلاتر، وهي مشكلة يبدو أثرها البيئي واضحاً في شوارع مصر، بسبب إنتاج سنوي يقدر بقرابة 90 مليار سيجارة سنوياً.
ولا يوجد أي فرصة لإعادة تدوير هذه الفلاتر؛ لأن من الصعب ضمان تحطيم المواد الكيميائية المحاصرة داخلها؛ لذلك كانت الطريقة الأنسب لإيجاد استخدام لها هو وضعها ضمن خلطة طوب البناء.
وخلال دراسة نُشرت في دورية «معالجة المخلفات لأغراض البيئة والتنمية»، خلال شهر أكتوبر (تشرين الأول) الماضي، أعلن الفريق البحثي عن تفاصيل تجربته، والتي تتضمن إنتاج عينتين من الطوب الطيني المحروق مع مرشحات السجائر بنسبة 5 في المائة و10 في المائة.
وقام الفريق البحثي في البداية بالاتفاق مع أحد المقاهي على أن يطلب من عملائه توفير مرشحات السيجارة المستعملة بدلاً من التخلص منها في القمامة، تم بعد ذلك جمع المرشحات ونقعها في ماء بارد لتسهيل إزالة ورق تغليف السدادة وترك المرشحات فقط، ثم تم وضع المرشحات في الفرن عند 100 درجة مئوية لمدة 24 ساعة لتطهيرها، وعند إخراجها من الفرن يتم غلقها في أكياس بلاستيكية.
بعد ذلك، تم جمع التربة المطلوبة التي سيتم استخدامها في إنتاج الطوب من أحد مصانع الطوب، وكانت نسبة الرمل إلى الطين بها (1: 3)، وتم تخميرها بواسطة إضافة كمية قليلة من الماء لمدة يومين لتكون جاهزة للاستخدام.
جاءت بعد ذلك، الخطوة الثالثة التي تضمنت خلط مرشحات السجائر مع التربة في عينتين، عينة منهما كانت نسبة الخلط 5 في المائة من مرشحات السجائر، والأخرى 10 في المائة، وكان الماء يضاف لزيادة اللدونة أثناء الخلط، وتم وضع الخليط في القوالب الخشبية التي سيأخذ الطوب شكلها.
تم ترك الطوب بعد ذلك ليجف في الشمس لمدة ثلاثة أيام، ثم تم استخدام الفرن عند درجة حرارة 950 درجة مئوية لمدة 24 ساعة لحرقه، وتُرك بعدها لمدة يوم من أجل التبريد.
اختبرت خواص الطوب الطيني المحروق في أحد المكاتب الاستشارية الهندسة، حيث غطت الاختبارات معايير الكثافة الجافة، معدل امتصاص الماء وقوة الضغط، وكانت النتائج تشير إلى أن الطوبة المنتجة جيدة من حيث الاستخدام في الجدران غير الحاملة، وكانت العينة التي تتضمن إضافة 5 في المائة من المرشحات أفضل من الـ10 في المائة، التي ظهرت بها بعض التشققات في سطح الطوبة.
وعن إمكانية الانتقال بهذه الفكرة للتطبيق العملي تقول الدكتورة ماريان نبيل لـ«الشرق الأوسط»، «هناك صعوبة عملية في توفير مرشحات السجائر للإنتاج التجاري للطوبة، بسبب عدم وجود ثقافة فصل المخلفات في المنازل والمؤسسات بالعالم العربي، لكن على الأقل أثبتنا في بحثنا أنه متى توافرت هذه الثقافة، أو وجد أحد المستثمرين طريقة اقتصادية لتجميع هذه الفلاتر، فإن استخدامها ممكناً».



«طلاء شمسي» لشحن السيارات الكهربائية

«طلاء شمسي» لشحن السيارات الكهربائية
TT

«طلاء شمسي» لشحن السيارات الكهربائية

«طلاء شمسي» لشحن السيارات الكهربائية

في المستقبل، يمكن تغطية سيارتك الكهربائية بألواح شمسية -ليس فقط على السطح، ولكن في جميع أنحاء الجزء الخارجي من السيارة- بفضل طلاء خاص.

وسواء كنت تقود السيارة أو كانت متوقفة، يمكن لهذا الطلاء الشمسي حصاد الطاقة من الشمس، وتغذيتها مباشرة في بطارية السيارة الكهربائية. وربما يبدو الأمر وكأنه شيء من كتاب خيال علمي، إلا أن الباحثين في شركة «مرسيدس بنز» يعملون بالفعل على جعله حقيقة واقعة.

عجينة لطلاء شمسي

يقول يوشين شميد، المدير الأول لشركة «مستقبل القيادة الكهربائية» Future Electric Drive، للبحث والتطوير في «مرسيدس بنز» الذي يستكشف تقنيات السيارات الكهربائية في مرحلة مبكرة: «نحن ننتج مئات السيارات يومياً، وسطح السيارة مساحة كبيرة جداً. فلماذا لا نستخدمها لحصاد طاقة الشمس؟».

إن المادة الكهروضوئية التي تبحثها شركة مرسيدس تشبه العجينة التي يمكن وضعها على الجزء الخارجي للسيارة. يبلغ سمك الطلاء 5 ميكرومترات فقط (يبلغ متوسط ​​سمك شعرة الإنسان نحو 100 ميكرومتر)، ويزن 50 غراماً لكل متر مربع.

وقود شمسي لآلاف الكيلومترات

في سيارة رياضية متعددة الأغراض SUV متوسطة الحجم، ستشغل العجينة، التي تطلق عليها مرسيدس أيضاً طلاءً شمسياً، نحو 118 قدماً مربعة، ما ينتج طاقة كافية للسفر لمسافة تصل إلى 7456 ميلاً (12000 كم) في السنة. ويشير صانع السيارة إلى أن هذا يمكن أن يتحقق في «ظروف مثالية»؛ وتعتمد كمية الطاقة التي ستحصدها هذه العجينة بالفعل على قوة الشمس وكمية الظل الموجودة.

طلاء مرن لصبغ المنحنيات

ولأن الطلاء الشمسي مرن، فيمكنه أن يتناسب مع المنحنيات، ما يوفر فرصاً أكبر للطاقة الشمسية مقارنة بالألواح الشمسية الزجاجية التي لا يمكن ثنيها، وبالتالي لا يمكن تثبيتها إلا على سقف السيارة أو غطاء المحرك. يُعدّ الطلاء الشمسي جزءاً من طلاء متعدد الخطوات يتضمن المادة الموصلة والعزل والمادة النشطة للطاقة الشمسية ثم الطلاء العلوي لتوفير اللون (يشكل كل ذلك معاً عمق بـ5 ميكرونات).

لن تكون هذه الطبقة العلوية طلاءً قياسياً للسيارات لأنها لا تحتوي على صبغة. بدلاً من ذلك، ستبدو هذه الطبقة أشبه بجناح الفراشة، كما يقول شميد، وستكون مادة شديدة الشفافية مليئة بجسيمات نانوية تعكس الأطوال الموجية من ضوء الشمس. كما يمكن تصميمها لتعكس أطوال موجية محددة، ما يعني أن السيارات الكهربائية يمكن أن تأتي بألوان أخرى.

وسيتم توصيل الطلاء الشمسي أيضاً عن طريق الأسلاك بمحول طاقة يقع بجوار البطارية، الذي سيغذي مباشرة تلك البطارية ذات الجهد العالي.

تأمين أكثر من نصف الوقود

ووفقاً للشركة فإن متوسط سير ​​السائق هو 32 ميلاً (51.5 كم) في اليوم؛ هناك، يمكن تغطية نحو 62 في المائة من هذه الحاجة بالطاقة الشمسية من خلال هذه التكنولوجيا. بالنسبة للسائقين في أماكن مثل لوس أنجليس، يمكن أن يغطي الطلاء الشمسي 100 في المائة من احتياجات القيادة الخاصة بهم. يمكن بعد ذلك استخدام أي طاقة إضافية عبر الشحن ثنائي الاتجاه لتشغيل منزل شخص ما.

على عكس الألواح الشمسية النموذجية، لا يحتوي هذا الطلاء الشمسي على أي معادن أرضية نادرة أو سيليكون أو مواد سامة أخرى. وهذا يجعل إعادة التدوير أسهل. وتبحث «مرسيدس» بالفعل عن كيفية جعل إصلاحه سهلاً وبأسعار معقولة.

يقول شميد: «قد تكون هناك مخاوف من أن سيارتي بها خدش، فمن المحتمل أن لوحة الباب معطلة»، وتابع: «لذا اتخذنا احتياطاتنا، ويمكننا بسهولة القول إن لدينا تدابير مضادة لذلك».

ومع تغطية المركبات الكهربائية بالطلاء الشمسي، لن يكون هناك الكثير من القلق بشأن شبكات الشحن، أو الحاجة إلى قيام الناس بتثبيت أجهزة الشحن في منازلهم. ويقول شميد : «إذا كان من الممكن توليد 50 في المائة أو حتى أكثر من قيادتك السنوية من الشمس مجاناً، فهذه ميزة ضخمة ويمكن أن تساعد في اختراق السوق».

ومع ذلك، فإن حقيقة طلاء سيارتك الكهربائية بالطاقة الشمسية لا تزال على بعد سنوات، ولا تستطيع مرسيدس أن تقول متى قد يتم طرح هذا على طرازاتها، لكنها شركة واثقة من تحقيقها.

* مجلة «فاست كومباني»، خدمات «تريبيون ميديا».

اقرأ أيضاً