كشفت دراسة يابانية عن إمكانية انتاج مادة بناء جديدة، تصنع من نفايات الخرسانة وثاني أكسيد الكربون المنبعث من الهواء أو غازات العادم الصناعية، وهي «خرسانة كربونات الكالسيوم».
في خطوة هامة نحو تقليل انبعاثات صناعة البناء، كشفت دراسة يابانية عن إمكانية انتاج مادة بناء جديدة، تصنع من نفايات الخرسانة وثاني أكسيد الكربون المنبعث من الهواء أو غازات العادم الصناعية، وهي «خرسانة كربونات الكالسيوم».
وتشير التقديرات إلى أن حوالي 7٪ من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في العالم تأتي من صناعة واستخدام المكون الرئيس للخرسانة وهو الأسمنت، وترجع نسبة كبيرة من الــ 7٪ إلى الاستخدام الضروري للكالسيوم، والذي يتم الحصول عليه عادةً عن طريق حرق الحجر الجيري، وبالنظر إلى العالم اليوم، تدخل الخرسانة في كثير من عمليات البناء، خصوصًا المباني الشاهقة، إذ يتم وضع مواد متينة ومتعددة لمنحها القوة اللازمة.
وفي محاولة لتقليل الانبعاثات الناتجة عن استخدام الخرسانة، قدم الدكتور إيبي ماروياما والدكتور تاكافومي نوغوتشي، وكلاهما من قسم الهندسة المعمارية بجامعة طوكيو، نظام «تدوير كربونات الكالسيوم للبناء» (C4S)، ولقد وجدا طريقة للحصول على نفايات الخرسانة وثاني أكسيد الكربون المحتجز بها، ثم دمجها في عملية جديدة في شكل قابل للاستخدام يسمى «خرسانة كربونات الكالسيوم».
تم استيحاء نظام «تدوير كربونات الكالسيوم للبناء» (C4S)، من الطريقة التي تتصلب بها بعض الكائنات المائية في الأحافير بمرور الوقت، وهنا تساءل الدكتور ماروياما، عن إمكانية تطبيق هذه العملية، عبر تشكيل رواسب كربونات الكالسيوم الصلبة من المواد العضوية الميتة على الخرسانة، علمًا بأن الكالسيوم ضروري للتفاعل بين الأسمنت والماء لتشكيل الخرسانة، وهنا رأى ماروياما، في ذلك فرصة لتحقيق طريقة أقل كثافة للكربون لأداء نفس الوظيفة.
وتعليقًا عل هذا، يقول ماروياما، إن الهدف هو الحصول على الكالسيوم من الخرسانة المهملة ، والتي لولا ذلك ستضيع، وأوضح: "نحن نجمع هذا مع ثاني أكسيد الكربون من العادم الصناعي أو حتى من الهواء، ونقوم بذلك في درجات حرارة أقل بكثير من المستخدمة في استخراج الكالسيوم من الحجر الجيري في الوقت الحاضر".
وفي سياق متصل، تعد مادة كربونات الكالسيوم مستقرة جدًا، لذا فهي مادة بناء متينة، وفي حال إمكانية إعادة تدوير كميات كبيرة من المواد والنفايات سيحقق ذلك فائدة كبيرة، ومع ذلك، لا يمكن لخرسانة كربونات الكالسيوم أن تحل محل الخرسانة النموذجية في الوقت الحاضر، لأنها ليست قوية مثل الخرسانة النموذجية، ولكن بالنسبة لبعض مشاريع البناء، مثل المنازل الصغيرة ، فإن استخدامها لايمثل مشكلة.
ومن جانبه، يؤكد الدكتور نوغوتشي، "من المثير إحراز تقدم في هذا المجال ، ولكن لا يزال هناك العديد من التحديات للتغلب عليها"، مشيرًا إلى أن زيادة صلابة وحجم خرسانة كربونات الكالسيوم، سيكون أفضل إذا ما تم تقليل استخدام الطاقة في عملية الإنتاج.
واختتم نوغوتشي، آملًا أن تصبح الخرسانة المصنوعة من كربونات الكالسيوم النوع السائد من الخرسانة، بالإضافة إلى كونها أحد الحلول لتغير المناخ.