بدائل خرسانية حيوية تمتص الكربون وتتَصَلَّب خلال ساعات في ورسستر
وُرْسِسْتَر، الولايات المتحدة – ظهرت من أبحاث معهد ورسستر للتقانة بدائل خرسانية حيوية تمتص ثاني أكسيد الكربون أثناء التصلب.
تبلغ قوة هذه المادة الضاغطة 25.8 ميغاباسكال، وتتَصَلَّب خلال ساعات قليلة.
التصلب السريع يفي بالمتطلبات الإنشائية
تتَصَلَّب المادة بالكامل خلال ساعات.
هذا أسرع بكثير من المعيار المعتمد للإسمنت البورتلندي، الذي يتطلب 28 يومًا.
قوتها الضاغطة (25.8 ميغاباسكال) تفوق الحد الأدنى (17 ميغاباسكال) المطلوب في العناصر الحاملة.
مما يجعلها مناسبة للطوب، والألواح، والجسور الصغيرة في مشاريع الإنشاء والبناء.
إنزيم يقود عملية امتصاص الكربون
يستخدم الباحثون إنزيم كاربونيك أنهيدراز ، الموجود في دم الإنسان.
يحوّل هذا الإنزيم ثاني أكسيد الكربون والماء إلى بلورات كربونات الكالسيوم.
تربط هذه البلورات الرمل لتشكيل كتلة صلبة تشبه الصخور.
وهي عملية تحاكي طريقة بناء الشعب المرجانية لأصدافها.
على عكس مواد البناء التقليدية، فإن هذه المادة تخزّن 6.1 كيلوغرام من ثاني أكسيد الكربون لكل متر مكعب.
بينما يُطلِق الخرسان التقليدي 330 كيلوغرامًا.
الفريق لا يهدف فقط إلى خفض الانبعاثات، بل إلى إزالة الكربون فعليًا من الجو.
المدن قد تعتمدها بسرعة
يختبر معهد ورسستر الآن إمكانية التوسع في إنتاج المادة للبنية التحتية الحضرية.
لا تحتاج إلى أفران عالية الحرارة.
مما يقلل استهلاك الطاقة بشكل كبير.
ومقاومتها للماء تدعم استخدامها في البيئات الخارجية أو الرطبة.
قد يعتمد مخططو المدن والتخطيط العمراني هذه المادة في الإسكان السريع أو المباني الطارئة.
قد تُدرج النتائج المستقبلية في أرشيف المشاريع الخاص بالتقنيات الماصة للكربون.
وستُنشر التحديثات عبر قنوات الأخبار.
يُعيد هذا العمل تعريف مفهوم الاستدامة من تقليل الضرر إلى إصلاح البيئة.
ويضع بدائل خرسانية حيوية كأداة أساسية في علم المواد من الجيل التالي.
تُختبر حاليًا بدائل الخرسانة الحيوية في سياقات هندسية متعددة، وتُعتبر جزءًا من تحولات أوسع في التصميم المعماري.
كما أن دمجها في مشاريع المباني والهياكل قد يُعيد تشكيل معايير الجدوى التقنية.
لقطة معمارية سريعة
طور باحثون في معهد ورسستر مادة إنشائية إنزيمية بقوة 25.8 ميغاباسكال تتَصَلَّب خلال ساعات وتمتص ثاني أكسيد الكربون مُعزّزةً الجدوى العملية لفئة بدائل الخرسانة الحيوية.
✦ ArchUp Editorial Insight
يعرض المقال مادة معهد ورسستر الإنزيمية كحل كربوني سلبي بدقة تقنية، معتمدًا على أرقام ملموسة مثل القوة الضاغطة 25.8 ميغاباسكال وكميات تخزين الكربون. لكنه يتجاهل الأسئلة الجوهرية هل يمكن للحلول البيولوجية المخبرية أن تصمد أمام سلاسل التوريد وضغوط التكلفة؟ يعتمد السرد على خطاب التجديد دون مواجهة هيمنة صناعة الإسمنت. ومع ذلك، تركيزه على التصلب السريع للوحدات الجاهزة يشكل نقطة واقعية و بدائل خرسانية فعلية. مستقبل هذه المادة لا يعتمد على قوتها الميكانيكية، بل على قرارات الشراء والسياسات ليس على الكيمياء وحدها.
