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)

الحب بالذكاء الاصطناعي... جاذبية ومخاطر

يُعيد الذكاء الاصطناعي صياغة طريقة تواصلنا مع الآخرين بسرعة (شاترستوك)
يُعيد الذكاء الاصطناعي صياغة طريقة تواصلنا مع الآخرين بسرعة (شاترستوك)
TT
20

الحب بالذكاء الاصطناعي... جاذبية ومخاطر

يُعيد الذكاء الاصطناعي صياغة طريقة تواصلنا مع الآخرين بسرعة (شاترستوك)
يُعيد الذكاء الاصطناعي صياغة طريقة تواصلنا مع الآخرين بسرعة (شاترستوك)

يُعيد الذكاء الاصطناعي صياغة طريقة تواصلنا مع الآخرين بسرعة، حتى في عالم الرومانسية حيث يكتسب عشاق الذكاء الاصطناعي، وهم برامج حاسوبية مُصممة لمحاكاة العلاقات الرومانسية، زخماً هائلاً بمعدلات مذهلة.

قُدّرت قيمة السوق العالمية للعلاقات المدعومة بالذكاء الاصطناعي بـ2.8 مليار دولار أميركي في عام 2024، ومن المتوقع أن تصل إلى 9.5 مليار دولار أميركي بحلول عام 2028، مع ارتفاع عمليات البحث على «غوغل» عن مصطلحات مثل «صديقة الذكاء الاصطناعي» بنسبة 2400 في المائة بين عامي 2022 و2024.

وبحسب موقع «سايكولوجي توداي»، تضم منصات مثل «Character AI» ملايين المستخدمين شهرياً، ويمثل الرجال غالبية هذه التفاعلات. ومع تدفق أموال الإعلانات على هذه الصناعة، من الواضح أن العلاقات الافتراضية أصبحت خياراً شائعاً لكثيرين.

فبينما يَعِدُنا هؤلاء الرفاق الرقميون بصحبةٍ خاليةٍ من الصراعات، وألفةٍ خاليةٍ من الضعف، يعدّ ذلك مقلقاً جداً فيما يخص ما يعنيه ذلك لمستقبل التواصل البشري، وما إذا كنا مستعدين للتنازلات التي يتطلبونها.

الدافع

لآلاف السنين، دفعنا السعي وراء شركاء رومانسيين إلى تطوير أنفسنا، لنصبح أكثر ثقةً، وتعاطفاً، وإنجازاً لجذب شريك. هذا الدافع التطوري لزيادة «قيمة شريكنا» لم يُشكِّل الأفراد فحسب، بل المجتمعات كلها.

لكن، يغير عشاق الذكاء الاصطناعي هذه الديناميكية بتقديمهم رفقةً دون الحاجة إلى جهدٍ أو تطويرٍ للذات.

توقعاتٌ غير واقعية للعلاقات الإنسانية

صُمِّم عشاق الذكاء الاصطناعي ليكونوا شركاءً مثاليين: صبورين بلا حدود،و داعمين تماماً، ومُصمَّمين خصيصاً لتلبية جميع احتياجاتك. مع أن هذا قد يبدو جذاباً، فإنه يضع معايير عالية جداً للعلاقات الواقعية. فالشركاء البشريون غير كاملين، ولديهم احتياجاتهم ومشاعرهم وحدودهم الخاصة.

تآكل التعاطف

العلاقات الرومانسية من أقوى ركائز التعاطف في الحياة، فالضعف المشترك يُساعدنا على التواصل ليس مع شركائنا فقط، بل مع الآخرين في العالم من حولنا.

ولا يستطيع مُحبو الذكاء الاصطناعي تقليد هذه التجربة تماماً لافتقارهم إلى المشاعر الحقيقية أو التجارب المُعاشة. ومع ذلك، تُبرمج روبوتات الدردشة بشكل متزايد لمحاكاة تحديات الحياة بشكل مُقنع، فقد «تُخبرك» عن يومها الصعب أو «مُعاناتها». وفي حين أن هذا قد يُثير تعاطف المستخدمين، إلا أننا لا نعرف بعد ما إذا كان هذا التعاطف سينتقل إلى الأشخاص الحقيقيين. إذا أصبحت قدرتنا على التعاطف مُوجهة نحو الآلات بدلاً من البشر، فأي نوع من المُجتمع سنُنشئ؟

العلاقات الافتراضية لا تتطلب نمواً عاطفياً

العلاقات الإنسانية تحتاج لمجهود، وهذا يجعلها قيّمة للغاية. إنها تتطلب منا تطوير مهارات عاطفية أساسية مثل التنازل والصبر واحترام وجهات النظر الأخرى. هذه المهارات لا تُساعدنا على إدارة العلاقات العاطفية فقط؛ بل هي ضرورية للتواصل في العائلات وأماكن العمل والمجتمعات.

وعلى الصعيد الآخر، لا يُطالب مُحبو الذكاء الاصطناعي بأي من هذا منا. لقد صُممت لتتكيف تماماً مع احتياجاتنا وتفضيلاتنا، ما يعني أنه لا داعي لمراعاة وجهة نظرهم. مع مرور الوقت، قد يُضعف هذا قدرتنا أو رغبتنا في الانخراط في الأخذ والعطاء الذي تتطلبه العلاقات الإنسانية.

أهمية اللمسة الإنسانية

أحد الأمور التي لا يستطيع عشاق الذكاء الاصطناعي توفيرها هو التلامس الجسدي. وقد أظهرت الأبحاث أن التلامس الجسدي يُفرز هرمون الأوكسيتوسين (هرمون الترابط)، ويُقلل من هرمونات التوتر مثل الكورتيزول، ويُعزز الشعور بالأمان والراحة.

الآثار على الصحة النفسية

لقد حسّنت التكنولوجيا حياتنا بطرق عديدة، لكنها لم تُثبت بعد أنها مفيدة لصحتنا النفسية. لا يزال التأثير النفسي لعشاق الذكاء الاصطناعي مجالاً بحثياً ناشئاً، إلا أن النتائج الأولية تشير إلى مخاطر محتملة، بما في ذلك زيادة العزلة الاجتماعية، والاعتماد العاطفي، ومعايير العلاقات غير الواقعية. وتتوافق هذه المخاوف مع أبحاث أوسع نطاقاً حول تأثير التكنولوجيا على الصحة النفسية. فقد ربطت الدراسات التفاعل المفرط مع المنصات الرقمية بالاكتئاب والقلق وانخفاض تقدير الذات. وبالنظر إلى مدى شمولية رفقاء الذكاء الاصطناعي، تبدو هذه المخاطر معقولة جداً.