مادة بناء جديدة ذات بصمة كربونية سلبية تغير نهج البناء البيئي

قدم باحثون من معهد ورسستر للفنون التطبيقية (WPI) مادة بناء مبتكرة لا تقلل فقط من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، بل تمتصه بنشاط. يمكن أن يمثل هذا الاختراق خطوة كبيرة في تطوير البناء المستدام والحد من التأثير السلبي لصناعة البناء على المناخ.

هذه الحلول التكنولوجية ذات صلة أيضًا بصناعة البناء في أوكرانيا نفسها، حيث تستحق قضايا البيئة وصحة السكان اهتمامًا ورعاية كبيرين. إذن، ما هي هذه الجديد بالضبط؟

تقنية فريدة لتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى مادة بناء

تم تطوير مادة هيكلية جديدة تحت إشراف الأستاذ نيما راهبار – مادة إنزيمية هيكلية (ESM).

على عكس الخرسانة التقليدية، التي تتطلب درجات حرارة عالية وأوقات معالجة طويلة، يتم إنتاج ESM باستهلاك منخفض للطاقة باستخدام عمليات بيولوجية.

أساس المادة هو إنزيم يحول ثاني أكسيد الكربون إلى جسيمات معدنية صلبة. ثم تترابط هذه الجسيمات معًا وتتصلب في ظل ظروف لطيفة، مما يسمح بالحصول على عناصر هيكلية قوية في غضون ساعات قليلة فقط.

وبذلك يتم تحقيق تقنية إنتاج ليست سريعة فحسب، بل ومفيدة بيئيًا أيضًا.

المزايا البيئية والعملية لـ ESM

“الخرسانة هي مادة البناء الأكثر شيوعًا في العالم، ويمثل إنتاجها حوالي 8٪ من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون العالمية”،

— يؤكد الأستاذ راهبار ويضيف:

“مادتنا لا تقلل الانبعاثات فحسب، بل تمتص الكربون. إنتاج متر مكعب واحد من ESM يستهلك أكثر من 6 كيلوغرامات من ثاني أكسيد الكربون، في حين تطلق الخرسانة التقليدية حوالي 330 كيلوغرامًا”.

المعالجة السريعة، والمتانة القابلة للتعديل، وإمكانية الإصلاح الذاتي تجعل ESM واعدة للاستخدام في بناء الأسقف والجدران والهياكل المعيارية. وبفضل قابلية الإصلاح، تنخفض تكاليف صيانة المباني ويقل مقدار النفايات الإنشائية.

التأثير على القطاع وآفاق التطبيق

إذا زادت حصة المواد ذات الكربون السلبي مثل ESM في البناء العالمي، فقد يكون التأثير على البيئة هائلاً. المادة مناسبة بشكل مثالي لمشاريع الإسكان الميسور التكلفة، والبناء المقاوم للتغيرات المناخية، وكذلك للتعافي السريع بعد الكوارث الطبيعية بفضل خفة وزنها وسرعة إنتاجها.

علاوة على ذلك، فإن إنتاج ESM يعتمد على مكونات بيولوجية متجددة ويتطلب الحد الأدنى من استهلاك الطاقة، مما يتوافق مع الأهداف العالمية للحياد الكربوني والإنتاج الدائري. لمزيد من التفاصيل، يمكن الرجوع إلى المنشور العلمي: https://doi.org/10.1016/j.matt.2025.102564.