ابتكار هندسي مذهل.. تحويل فضلات البشر الى خرسانة فائقة القوة

كشف فريق بحثي دولي عن اختراق علمي في مجال مواد البناء، مبينا ان تحويل حمأة الصرف الصحي الناتجة عن الفضلات البشرية الى فحم حيوي يمكن ان يحدث ثورة في صناعة الخرسانة. وأوضح الباحثون في دراستهم الحديثة ان هذه التقنية تساهم في تقليل الاعتماد على الاسمنت التقليدي، وهو المكون الاكثر استهلاكا للطاقة والمسبب الرئيسي لانبعاثات الكربون في قطاع التشييد.

وقال المهندس المدني راغوفيش تيواري، قائد الفريق البحثي، ان العملية تعتمد على تسخين الحمأة في بيئة منخفضة الاكسجين لدرجات حرارة محددة، مما ينتج مسحوقا دقيقا يتم دمجه مع الخلطات الخرسانية. وأضاف ان الاختبارات المعملية اظهرت نتائج مذهلة عند استبدال نسب تتراوح بين 5% و10% من الاسمنت بهذا الفحم الحيوي، حيث سجلت العينات تحسنا ملحوظا في مقاومة الضغط والانحناء.

وبينت النتائج ان الخرسانة المضاف اليها 5% من الفحم الحيوي حققت زيادة في مقاومة الضغط بنسبة 20%، بينما ارتفعت مقاومة الانحناء بنحو 36% بعد مرور 91 يوما من المعالجة. واشار الباحثون الى ان هذه المادة تعمل على تحسين الخصائص البوزولانية للخرسانة، حيث تساهم مساميتها العالية في احتفاظها بالماء وتوزيعه ببطء، مما يعزز التفاعلات الكيميائية اللازمة لزيادة صلابة المادة النهائية.

وكشفت الدراسة ان الفحص المجهري للعينات اثبت كثافة وترابطا اعلى في البنية الداخلية للخرسانة عند استخدام النسب المثالية. واكد الفريق ان الجزيئات الدقيقة للفحم الحيوي تعمل كعامل ملء للفراغات الدقيقة، مما يقلل من نفاذية الماء ومعدلات الانكماش مقارنة بالخرسانة العادية، وهو ما يفتح آفاقا جديدة لاستدامة المواد في المشروعات الانشائية.

وختم الباحثون بالتأكيد على ان هذه النتائج واعدة للغاية، موضحين ان المرحلة القادمة ستشمل اختبارات ميدانية لتقييم مدى تحمل هذه الخرسانة للظروف البيئية القاسية والتعرض للملوحة. واضافوا ان الدراسات المستقبلية ستركز ايضا على ضمان استقرار المعادن الثقيلة داخل المادة لضمان عدم تسربها، مع تقييم دقيق للبصمة الكربونية لهذه العملية المبتكرة.