علماء يقترحون «خلطة» جديدة لإنتاج الأسمنت البيئى أو الحيوى

تُعتبر صناعة الأسمنت أحد المصادر الرئيسية لثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي، وذلك لأن المواد المكونة للأسمنت يجب تسخينها إلى درجات حرارة عالية جدًا.

وتشير "Journal of Environmental Chemical Engineering"، إلى أن غاز ثاني أكسيد الكربون هو أحد غازات الاحتباس الحراري، الذي يسهم في تغير المناخ. ولكن يمكن تجنب العواقب السلبية لصناعة الأسمنت على البيئة عن طريق إنتاج ما يسمى بالأسمنت الحيوي.

ومن أجل ذلك يحاول علماء من مختلف دول العالم إيجاد تكنولوجيا تحل محل التكنولوجيا التقليدية المستخدمة في صناعة الأسمنت.

والآن يقترح علماء جامعة نانيانغ التكنولوجية بسنغافورة تكنولوجيا لإنتاج الأسمنت ليس فقط بدرجة حرارة الغرفة، بل وباستخدام النفايات الصناعية والزراعية.

ووفقًا لهم، يتكون هذا الأسمنت من مادتين رئيسيتين: حمأة الكربيد الصناعي، الناتج الثانوي في صناعة غاز الأسيتيلين واليوريا التي يحصل عليها من بول الثدييات مثل البشر والأبقار وغيرها. تبدأ العملية بمعالجة حمأة الكربيد الصناعي بالأحماض، للحصول على كالسيوم قابل للذوبان في الماء، بعد ذلك تضاف له اليوريا لتشكيل محلول أسمنتي، تضاف له بكتيريا خاصة تقوم بشطر اليوريا التي ينتج عنها تكوين أيونات الكاربونات.

وبعد ذلك، تجري عملية يطلق عليها الخبراء اسم "ترسيب الكالسيت الميكروبي"، التي تتفاعل فيها أيونات الكربونات الناتجة عن نشاط البكتيريا مع أيونات الكالسيوم الذائبة لتكوين كربونات الكالسيوم الصلبة. وتمزج الكتلة أثناء هذا التفاعل، بالرمل أو التربة، حيث تربط كربونات الكالسيوم جزيئات الرمل/ التربة معًا وتملأ الفراغات بينها.

ويمكن بالنتيجة الحصول على كتلة صلبة مقاومة للماء بنفس لون التربة الأصلية، دون أن تخضع أي مرحلة من عمليات الإنتاج إلى التسخين.

ويشير فريق البحث إلى أنه إذا تم إنتاج الأسمنت الحيوي بنفس مستوى إنتاج الأسمنت التقليدي، فإن تكلفته الإنتاجية ستكون أقل، ما يجعله بديلًا للأسمنت التقليدي.

ووفقًا لهم، يمكن استخدام الأسمنت الحيوي في مجالات مختلفة، مثل تثبيت التربة في مواقع البناء، وفي تقليل تآكل الشواطئ، وفي إنشاء خزانات المياه العذبة. وفعلًا استخدم الباحثون هذا الأسمنت في ملء الشقوق وترميم الآثار الحجرية المتضررة. وبما أن لونه لا يختلف عن لون التربة المستخدمة، لذلك يمكن استخدامه بنجاح في عمليات الترميم.