باحثون يحوّلون رمال الصحاري إلى مواد بناء مستدامة - بوابة نيوز مصر

ابتكر باحثون من الجامعة النرويجية للعلوم والتكنولوجيا وجامعة طوكيو اليابانية مادة بناء جديدة تعتمد على الرمل الصحراوي الناعم والألياف النباتية، في خطوة قد تحدث تحولاً في صناعة الخرسانة المستدامة.

وأوضح الفريق أن هذا الابتكار يأتي في ظل نقص عالمي في الرمال المناسبة لصناعة الخرسانة، والتي تُعد ثاني أكثر مواد البناء استخداماً بعد الماء، ونُشرت النتائج، الجمعة، في دورية (Journal of Building Engineering).

حسب الدراسة، يُنتج سنوياً أكثر من أربعة مليارات طن من الأسمنت، وتستهلك الخرسانة بكميات هائلة، مما يجعلها مسؤولة عن نحو 8 في المائة من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون العالمية. وعادةً ما يتم استخراج رمال الأنهار وسحق الجبال للحصول على الرمل المناسب للخرسانة، مما يؤدي إلى تدخلات بيئية كبيرة ويزيد من ندرة الموارد.

في المقابل، تتوفر كميات هائلة من الرمال في الصحارى حول العالم، لكنها دقيقة جداً ولا تصلح للخرسانة التقليدية. وهنا طرح الباحثون سؤالاً مهماً: هل يمكن تحويل هذا «الرمل عديم الفائدة» إلى مورد مفيد؟

خلال الدراسة، طور الفريق نموذجاً أولياً لمادة جديدة أطلقوا عليها اسم «الخرسانة النباتية بالرمل الصحراوي». وتجمع هذه المادة بين الرمل الصحراوي الناعم والإضافات النباتية، ويتم تصنيعها بالضغط على الرمل مع قطع صغيرة من الخشب وتسخينها.

واختبر الباحثون عدة طرق لتصنيع المادة، شملت درجات الحرارة المختلفة، وقوة الضغط ووقت الضغط، وأنواع الرمل المستخدمة. وأظهرت النتائج أن الرمل الصحراوي يعمل بشكل ممتاز عند استخدامه بهذه الطريقة، وأصبحت المادة قوية بما يكفي لصناعة بلاطات الأرصفة والممرات.

وأشار الفريق إلى أن اعتماد هذه الخرسانة في مشاريع البناء المختلفة قد يقلل الحاجة إلى سحق الجبال وجمع رمال الأنهار، مما يحمي البيئة من تدخلات بشرية كبيرة، ويتيح استغلال الرمال الصحراوية المتوفرة بكثرة والتي تمثل تحدياً حالياً.

وقالت الدكتورة رن وي، الباحثة المشاركة في الدراسة من قسم الهندسة والتصنيع المدني بالجامعة النرويجية للعلوم والتكنولوجيا: «ناقش الباحثون لسنوات إمكانية استخدام الرمل الصحراوي الناعم في الخرسانة، لكن المشكلة أنه دقيق جداً ولا يمكنه التماسك في الخرسانة التقليدية، مما يجعل المادة ضعيفة وغير مناسبة للبناء».

وأضافت عبر موقع الجامعة: «عملية إنتاج هذه المادة بسيطة نسبياً ويمكن تصنيعها في أماكن متعددة، لكننا بحاجة إلى إجراء المزيد من الاختبارات، بما في ذلك مدى تحملها للبرد، قبل تطبيقها في النرويج».

وتابعت أن أكبر فائدة بيئية يمكن تحقيقها تكون عند استخدام الرمل الصحراوي في مناطق وجوده، لتجنب أن يصبح شحنه حول العالم مشكلة بيئية جديدة.

ويأمل الباحثون أن تصبح هذه الخرسانة الجديدة جزءاً من مواد البناء المستدامة في المستقبل، وربما تحل التناقض العالمي القائم على أننا نسحق الجبال للحصول على الرمال بينما نغرق في فائضها في الصحارى.