سكركريت.. بديل أخضر للخرسانة من مخلفات قصب السكر

بعد حصاد محاصيل قصب السكر، يُترك قدر كبير من مخلفات السيقان الليفية المعروفة باسم تفل قصب السكر.

دمج الباحثون هذه المادة في مادة بناء صديقة للبيئة تسمى “سكركريت” (Sugarcrete)، والتي فازت بجائزة المناخ الإيجابي الدولية في أواخر العام الماضي في مؤتمر الأمم المتحدة لتغير المناخ، بعد أن اختارت مجموعة “جرين كروس البريطانية” (Green Cross UK) البيئية، والتي تُكرّم المبادرات التي تعالج تغير المناخ، شركة سكركريت” لتكون الفائز في قسم الاقتصاد الدائري في جوائز المناخ الإيجابي، حيث يستهدف قسم الاقتصاد الدائري بشكل خاص المشاريع التي تقلل النفايات عن طريق إعادة استخدام المواد الموجودة.

يُصنع سكركريت من مخلفات قصب السكر، ما يجعله بديلًا أخضر للخرسانة التقليدية ذات التأثير البيئي الكبير. وتم الإعلان عن “سكركريت” لأول مرة في مايو الماضي، من خلال شراكة بين جامعة شرق لندن وشركة بريطانية. وتتكون المادة من تفل قصب السكر مع مواد رابطة معدنية خاصة.

ويتم ضغط هذا الخليط وتركه ليجف، مما ينتج عنه كتل عالية القوة يمكن استخدامها بدلاً من الطين التقليدي أو الطوب الخرساني.

ويقال إن خرسانة سكركريت تلبي أو تتجاوز معايير الصناعة لمقاومة الحريق وقوة الضغط والتوصيل الحراري والمتانة، وتفيد التقارير أن خرسانة “سكركريت” تلبي أو تتجاوز معايير الصناعة فيما يتعلق بمقاومة الحريق وقوة الضغط والتوصيل الحراري والمتانة.

مميزات “سكركريت”

• استدامة: يُصنع “سكركريت” من مخلفات قصب السكر، ما يُقلّل من كمية النفايات المُرسلة إلى مكبات النفايات ويُعزّز من مبدأ الاقتصاد الدائري.
• انخفاض الانبعاثات الكربونية: يُنتج “سكركريت” انبعاثات كربونية أقل بكثير من الخرسانة التقليدية، مما يجعله خيارًا مثاليًا للبناء المستدام.
• قوة ومتانة: على الرغم من خفة وزنه، يتمتع “سكركريت” بمقاومة عالية للضغط والنار والحرارة، ما يجعله مناسبًا للاستخدام في مختلف التطبيقات الإنشائية.
• سرعة وفعالية: يُمكن معالجة “سكركريت” وصبّه بشكل أسرع من الخرسانة التقليدية، ما يُقلّل من تكلفة البناء ويزيد من كفاءته.
• مقاومة النار: يتمتع “سكركريت” بمقاومة عالية للنار، مما يجعله مناسبًا للاستخدام في المباني التي تتطلب معايير عالية للسلامة.

• العزل الحراري: يُعدّ “سكركريت” عازلًا حراريًا ممتازًا، مما يُساعد على تقليل استهلاك الطاقة في المباني.
• العزل الصوتي: يُعدّ “سكركريت” عازلًا صوتيًا ممتازًا، مما يُساعد على تقليل الضوضاء في المباني.

التطبيقات

• بناء الجدران والأرضيات: يُمكن استخدام “سكركريت” كبديل للخرسانة في بناء الجدران والأرضيات.
• صنع الطوب: يُمكن استخدام “سكركريت” لصنع الطوب، ما يُتيح بناء منازل صديقة للبيئة بأقلّ تكلفة.
• عناصر البناء الأخرى: يُمكن استخدام “سكركريت” في صنع عناصر البناء الأخرى مثل عوارض السقف والسلالم.

البنية التحتية

• بناء الطرق: يمكن استخدام “سكركريت” في بناء الطرق، مما يجعلها أكثر مقاومة للتشققات والتآكل.
• بناء الجسور: يمكن استخدام “سكركريت” في بناء الجسور، مما يجعلها أكثر مقاومة للانهيار.
• بناء أنابيب الصرف الصحي: يمكن استخدام “سكركريت” في بناء أنابيب الصرف الصحي، مما يجعلها أكثر مقاومة للتآكل.

الزراعة:

• صنع أواني الزراعة: يمكن استخدام “سكركريت” لصنع أواني الزراعة، مما يجعلها أكثر مقاومة للكسر والتآكل.
• بناء أنظمة الري: يمكن استخدام “سكركريت” في بناء أنظمة الري، مما يجعلها أكثر مقاومة للتسرب.
• بناء حظائر الحيوانات: يمكن استخدام “سكركريت” في بناء حظائر الحيوانات، مما يجعلها أكثر مقاومة للرطوبة والعوامل الجوية.

الصناعة:

• صنع بلاط الأرضيات: يمكن استخدام “سكركريت” لصنع بلاط الأرضيات، مما يجعلها أكثر مقاومة للخدوش والكسر.
• صنع ألواح التسقيف: يمكن استخدام “سكركريت” لصنع ألواح التسقيف، مما يجعلها أكثر مقاومة للحرارة والعوامل الجوية.
• صنع أثاث الحدائق: يمكن استخدام “سكركريت” لصنع أثاث الحدائق، مما يجعله أكثر مقاومة للرطوبة والعوامل الجوية.

التحديات والفرص:

لا يزال “سكركريت” في مراحله الأولى من التطوير، ويواجه بعض التحديات مثل:

• التكلفة: قد تكون تكلفة “سكركريت” أعلى من تكلفة الخرسانة التقليدية في بعض المناطق.
• التوفر: قد لا يكون “سكركريت” متاحًا بسهولة في جميع أنحاء العالم.

 

ومع ذلك، فإنّ الفرص التي يوفرها سكركريت هائلة:

• إمكانية ثورة في صناعة البناء: يُمكن أن يُحدث ثورة في صناعة البناء من خلال توفير بديل أخضر للخرسانة التقليدية.
• خلق فرص عمل جديدة: قد يؤدي استخدام “سكركريت” إلى خلق فرص عمل جديدة في مجالات الزراعة والتصنيع والبناء.
• المساهمة في تحقيق أهداف التنمية المستدامة: يُمكن أن يُساهم في تحقيق أهداف التنمية المستدامة مثل الحدّ من انبعاثات الغازات الدفيئة وحماية البيئة.

الفوائد البيئية والاستدامة

يُعدّ “سكركريت” بديلًا أخضر للخرسانة التقليدية، مع العديد من الفوائد البيئية والاستدامة، منها:

تقليل انبعاثات الكربون:

• يُنتج “سكركريت” انبعاثات كربونية أقل بكثير من الخرسانة التقليدية.
• تُقدّر الانبعاثات الكربونية لـ”سكركريت” بـ 200-300 كيلوجرام من ثاني أكسيد الكربون لكل طن، بينما تُقدّر الانبعاثات الكربونية للخرسانة التقليدية بـ 800-900 كيلوجرام من ثاني أكسيد الكربون لكل طن.
• يُساهم استخدام “سكركريت” في تقليل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري، مما يُساعد في مكافحة تغير المناخ.

تقليل النفايات:

• يُصنع “سكركريت” من مخلفات قصب السكر، مما يُقلّل من كمية النفايات المرسلة إلى مكبات النفايات.
• تُقدّر كمية مخلفات قصب السكر المُستخدمة في صنع “سكركريت” بـ 1.5 طن لكل طن من “سكركريت”.
• يُساهم استخدام “سكركريت” في تحويل النفايات إلى مواد قيّمة، مما يُعزّز من مبدأ الاقتصاد الدائري.

حماية البيئة:

• يُساهم “سكركريت” في حماية البيئة من خلال تقليل انبعاثات الكربون والنفايات.
• يُساهم استخدام “سكركريت” في تحسين جودة الهواء والماء والتربة.
• يُساهم “سكركريت” في الحفاظ على الموارد الطبيعية مثل الغابات والماء.

الاستدامة:

• يُعدّ “سكركريت” مادة بناء مستدامة بسبب انخفاض انبعاثاته الكربونية واستخدامه لمخلفات قصب السكر.
• يُمكن إعادة تدوير “سكركريت” في نهاية عمره الافتراضي، مما يُقلّل من كمية النفايات المُرسلة إلى مكبات النفايات.
• يُساهم استخدام “سكركريت” في بناء مستقبل أكثر استدامة.

يُعدّ “سكركريت” مادة بناء خضراء واعدة، ولها تأثير إيجابي كبير على العمارة الخضراء، وذلك من خلال:

تقليل انبعاثات الكربون:

• يُنتج “سكركريت” انبعاثات كربونية أقل بكثير من الخرسانة التقليدية، مما يُساهم في تقليل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري ومكافحة تغير المناخ.

تقليل النفايات:

• يُصنع “سكركريت” من مخلفات قصب السكر، مما يُقلّل من كمية النفايات المرسلة إلى مكبات النفايات، ويُعزّز من مبدأ الاقتصاد الدائري.

تحسين جودة الهواء والماء والتربة:

• يُساهم استخدام “سكركريت” في تحسين جودة الهواء والماء والتربة من خلال تقليل انبعاثات الملوثات.

الحفاظ على الموارد الطبيعية:

• يُساهم استخدام “سكركريت” في الحفاظ على الموارد الطبيعية مثل الغابات والماء.

زيادة كفاءة الطاقة:

• يُعدّ “سكركريت” عازلًا حراريًا ممتازًا، مما يُساعد على تقليل استهلاك الطاقة في المباني.

تحسين الصحة العامة:

• يُساهم استخدام “سكركريت” في تحسين الصحة العامة من خلال تقليل التعرض للملوثات.

بالإضافة إلى ذلك، يتمتع “سكركريت” بالعديد من الخصائص التي تجعله مناسبًا للعمارة الخضراء، منها:

• القوة والمتانة: يتمتع “سكركريت” بمقاومة عالية للضغط والنار والحرارة، مما يجعله مناسبًا للاستخدام في مختلف التطبيقات الإنشائية.
• العزل الحراري: يُعدّ “سكركريت” عازلًا حراريًا ممتازًا، مما يُساعد على تقليل استهلاك الطاقة في المباني.
• العزل الصوتي: يُعدّ “سكركريت” عازلًا صوتيًا ممتازًا، مما يُساعد على تقليل الضوضاء في المباني.
• المقاومة للرطوبة: يتمتع “سكركريت” بمقاومة عالية للرطوبة، مما يجعله مناسبًا للاستخدام في المناطق الرطبة.
• إمكانية إعادة التدوير: يمكن إعادة تدوير “سكركريت” في نهاية عمره الافتراضي، مما يُقلّل من كمية النفايات المُرسلة إلى مكبات النفايات.

ومع ذلك، هناك بعض التحديات التي يجب التغلب عليها لتعزيز تأثير سكركريت على العمارة الخضراء، منها:

• التكلفة: قد تكون تكلفة “سكركريت” أعلى من تكلفة الخرسانة التقليدية في بعض المناطق.
• التوفر: قد لا يكون “سكركريت” متاحًا بسهولة في جميع أنحاء العالم.
• الوعي: قد لا يكون هناك وعي كافٍ بفوائده البيئية والاستدامة.

مع استمرار البحث والتطوير، من المتوقع أن يُصبح “سكركريت” مادة بناء رئيسية في العمارة الخضراء.

لماذا يريد أي شخص إجراء مثل هذا الاستبدال؟

حسنًا، تدعي الجامعة أن “سكركريت” يعالج بشكل كامل وأسرع بكثير من الخرسانة (أسبوع واحد بدلاً من أربعة)، ويزن ربع إلى خمس كتلة من نفس الحجم، كما أن إنتاجه أقل تكلفة بكثير. ويعتبر هذا العامل الأخير أحد الاعتبارات الكبيرة بشكل خاص في المناطق التي يزرع فيها قصب السكر.

وبدلاً من ترك منتجات النفايات التي غالبًا ما يتم إلقاؤها في مدافن النفايات، يمكن للمزارعين بيع قصب السكر الخاص بهم إلى الشركات المحلية التي ستستخدمه في صناعة خرسانة “سكركريت”. ويمكن استخدام هذه المواد بدورها في مشاريع البناء المحلية، والتي ربما لم تكن في المتناول لو كانت الخرسانة المستوردة هي الخيار الوحيد.

بالإضافة إلى ذلك، تشير التقارير إلى أن البصمة الكربونية لخرسانة “سكركريت” تبلغ 15% إلى 20% فقط من البصمة الكربونية للخرسانة. ووفقاً لبعض التقديرات، فإن توليد الحرارة المستخدمة لإنتاج الأسمنت البورتلاندي التقليدي (الذي يستخدم في الخرسانة) مسؤول عن 5% إلى 8% من إجمالي انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الناجمة عن النشاط البشري.

لقد تم بالفعل عرض خرسانة “سكركريت” في نماذج ألواح الأرضية نموذجية، حيث يتم توزيع الأحمال في جميع أنحاء الهيكل عبر التوصيلات بين الكتل المتشابكة. وعلى الرغم من استخدام بعض التعزيزات الفولاذية، إلا أن ألواح الخرسانة السكرية تستخدم فولاذًا أقل بنسبة تصل إلى 90٪ من الألواح المصنوعة من الخرسانة، والتي من المرجح أن تتشقق تحت الضغط. وسيتم إجراء المزيد من الأبحاث لفحص متانة المادة وخصائصها الصوتية وخصائصها الهيكلية عن كثب.

لطالما سعى الإنسان إلى إيجاد مواد بناء مستدامة وصديقة للبيئة، ولعلّ “سكركريت” هو أحد أحدث الابتكارات الواعدة في هذا المجال. وتُعدّ خرسانة “سكركريت” بديلًا واعدًا للخرسانة التقليدية، مع ميزات بيئية واقتصادية هائلة، ويبحث فريق البحث الآن عن شركاء زراعيين في دول الجنوب العالمي كخطوة تالية نحو تسويق التكنولوجيا. ومع استمرار البحث والتطوير، من المتوقع أن يلعب “سكركريت” دورًا مهمًا في بناء مستقبل أكثر استدامة.

 

 

نشر في موقع أوزوون

https://ozoneeg.net/2024/02/18/%d9%85%d8%ae%d9%84%d9%81%d8%a7%d8%aa-%d9%82%d8%b5%d8%a8-%d8%a7%d9%84%d8%b3%d9%83%d8%b1/

بقلم / د- طارق قابيل

أكاديمي، كاتب ومترجم علمي
عضو هيئة التدريس بقسم التكنولوجيا الحيوية - كلية العلوم - جامعة القاهرة - مصر.