خبراء يقترحون اولويات بحثية لجعل الخرسانة اكثر خضرة”تقليل اثرها الكربوني”

ترجمة:اثير فيصل حميد

التحدي المتمثل في جعل الخرسانة اكثر خضرة (تقليل اثرها الكربوني بدون التضحية بمستوى ادائها)هو صعب تماماً كأغلب المواد المصنعة المنتشرة في العالم.

ولكن,وفقا لتقرير جديد * صادر من المعهد الوطني للمواصفات والتكنولوجيا NIST,فان الاداء الهندسي المحتمل ,وكفاءة الطاقة ,والفوائد البيئية يجعل من ذلك تحديا يستحق المعالجة.

هنالك العديد من العوامل التي تحدد الطاقة الكلية والتاثير البيئي للخرسانة.مع ذلك ,فأن الفرصة الاكبر تتوفر عن طريق تقليل كمية الاسمنت البورتلاندي ,الذي يتفاعل مع الماء لربط كل من الرمل والحصى ومكونات الخرسانة الاخرى اثناء تصلب الخرسانة .وبالاستناد الى صيغة خرسانية معينة يتم استخدامها ,فأن الاسمنت البورتلاندي يقدر تقريبا بربع الكتلة الكلية ,وهو نتاج عملية شديدة الاستهلاك للطاقة.

وينتج تقريبا كيلوغرام واحد من ثنائي اوكسيد الكربون “غاز الاحتباس الحراري الاساسي” لكل كيلو غرام من الخرسانة يتم تشييده,وفقا للتقرير,فأن عملية تصنيع الاسمنت البورتلاندي تشكل اكثر من 5%من انبعاثات ثنائي اوكسيد الكاربون الصناعية في الولايات المتحدة.بالاضافة الى ذلك,تستهلك صناعة الاسمنت في الولايات المتحدة 400 جيجاجول من الطاقة سنويا.وهذا يساوي الطاقة اللازمة لتشغيل اكثر من 3ملايين منزل كل عام.

التقرير نتاج ورشة عمل لخبراء ينحدرون من قطاع الصناعة والوسط الاكاديمي والدولة والحكومة الفدرالية ,اذ يحدد التقرير العوائق امام تقبل واستخدام الخرسانة التي تم استبدال نسبة اكبر”30%او اكثر” من الاسمنت البورتلاندي بالرماد المتطاير من محطات توليد الطاقة الكهربائية وغيرها من مواد النواتج العرضية الصناعية.وتم تحديد عوائق علم القياس جنبا الى جنب من مواضيع بحثية ذات اولوية عالية.

قبل ان يحدث تقبل واسع للخرسانة الخضراء,نص التقرير:”يجب التغلب على مواصفات الزامية مفرطة التقييد ,ويجب ان يبرهن اداء الخرسانة الخضراء ليكون مساويا للخرسانة المستخدمة للاسمنت البورتلاندي ,او كافيا للتطبيق المستهدف ,مما قد يتطلب اداءً ابعد من ذلك في خرسانة الاسمنت البورتلاندي.

المواضيع البحثية ذات الاولوية العالية والمتفق عليها والتي حددها الخبراء تتضمن :

-تطوير ادوات ومقاييس لقياس فوائد ومساوئ استخدام المواد في الخرسانة.
-تطوير وتحقيق النماذج البرمجية التي بأمكانها التنبؤ بأداء خلطات الخرسانة الخضراء,اثناء عماية البناء وعلى المدى الطويل على حد سواء.
-تحسين طرق الاختبار للمواد المتميزة مثل الرماد المتطاير ,والزجاج ,والمعادن,وبدائل الاسمنت البورتلاندي الاخرى لتحديد فيما اذا كانت ستعمل على النحو المطلوب.
-تطوير ادراك اكثر اكتمالا للتفاعلات الكيميائية المحكومة بالمياه والتي تحدث في الخرسانة كمواد النواتج العرضية الصناعية وغيرها من العناصر التي يتم ادراجها.

ويسلط التقرير الضوء على اهمية تثقيف اصحاب المصلحة لزيادة وعي وادراك القطاع الصناعي بأداء وقدرات الخلطات الخرسانية البديلة.

التصدي للتحديات المحددة في ورشة عمل الخبراء يتطلب”علم قياس”جديد كما ينص التقرير ,”لقياس وضمان الاداء قصير الامد وطويل الامد للخرسانة الخضراء”

* K. A. Snyder, D. P. Bentz, J. W. Bullard, C. F. Ferraris, N. Martys and P. E.
Stutzman, Measurement Science Needs for the Expanded Use of Green
Concrete: Workshop Summary Report {NIST Technical Note 1783]. February
2013.

ترجمة اثير فيصل حميد

http://www.sciencedaily.com/releases/2013/04/130404092831.htm