أحدث الأخبار مع #وأكسيدالكالسيوم،

العربي الجديد

الخرسانة الرومانية... احتمالية حل مستدام وصديق للبيئة

في ظلّ السباق العالمي نحو الحدّ من انبعاثات الكربون، بدأ العلماء بالبحث عن حلول مستدامة حتّى في الأماكن غير المتوقعة. واحدة من هذه المحاولات تأخذنا في رحلة إلى الماضي، إلى عهد الإمبراطورية الرومانية، إذ شُيّدت القنوات والجسور والمباني باستخدام نوع من الخرسانة التي لا تزال قائمة منذ أكثر من ألفي عام. وفي دراسة جديدة نشرت في 30 يوليو/ تموز الماضي في مجلة iScience، حلّل فريق من الباحثين إمكانية استخدام وصفات الخرسانة الرومانية القديمة بديلاً أكثر استدامة للخرسانة الحديثة، التي تسهم حالياً بنحو 8% من إجمالي انبعاثات ثاني أكسيد الكربون العالمية الناتجة عن النشاط البشري، إلى جانب 3% من إجمالي استهلاك الطاقة في العالم. تقول المؤلفة الرئيسية للدراسة دانييلا مارتينيز (Daniela Martinez)، الأستاذة المشاركة في الهندسة البيئية في جامعة الشمال في كولومبيا: "عندما ندرس الخرسانة الرومانية، نحن لا نبحث في ماضٍ معماري مدهش فحسب، بل نحاول أن نستخرج منه دروساً في الاستدامة يمكن أن تغيّر طريقة بنائنا للعالم المعاصر". وتضيف الباحثة في تصريحات لـ"العربي الجديد" أن "الاستدامة لا تتعلق بتقليل الانبعاثات فحسب، بل أيضاً بإطالة عمر المواد التي نستخدمها في البناء، إذ إنّ المتانة هي جزء لا يتجزأ من الحل". يعتمد كل من الخرسانتين الحديثة والرومانية على الحجر الجيري مكوناً أساسياً، إذ يسخن الحجر الجيري على درجات حرارة عالية ليتحلّل إلى ثاني أكسيد الكربون وأكسيد الكالسيوم، لكن الفارق بينهما يكمن في المكونات الإضافية، إذ استخدم الرومان مزيجاً من الرماد البركاني المعروف باسم بوزولان، مع بقايا الأحجار وركام من مبانٍ مهدّمة، ما أعطاهم خرسانة قوية قادرة على الصمود لقرون. أما الخرسانة الحديثة، فتعتمد على مزج الأسمنت مع الرمل والحصى فقط، ما يجعلها أكثر عرضة للتآكل والتلف مع مرور الوقت. في المقارنة بين الوصفات القديمة والحديثة، استخدم الفريق البحثي نماذج تحليلية لتقدير كمية المواد الخام والطاقة اللازمة، إضافةً إلى حجم الانبعاثات الناتجة، وكانت المفاجأة أن إنتاج الخرسانة الرومانية، عند استخدام تقنيات الإنتاج الحديثة، يُصدر كميات مماثلة من ثاني أكسيد الكربون، بل وأحياناً أكثر، مقارنة بالخرسانة الحديثة. وتوضح مارتينيز هذه النتيجة بقولها: "لقد صدمنا. كنا نظن أن العودة إلى الوصفات القديمة ستقلّل من الانبعاثات، لكن تبين أن استخدام نفس درجات الحرارة العالية وطرق الإنتاج الحديثة يقضي على هذا الفرق. لا يمكننا أن نحصل على الاستدامة من خلال تغيير الوصفة فحسب، بل علينا التفكير أيضاً في طريقة التصنيع". علوم وآثار التحديثات الحية الانبعاثات الحرارية: فقدان وجبة يومياً مع كل درجة حرارة إضافية رغم ذلك، كشفت الدراسة عن مزايا أخرى لخرسانة الرومان، إذ أظهرت النماذج أن الانبعاثات الأخرى الضارة مثل أكاسيد النيتروجين والكبريت، التي تسبب مشاكل صحية خطيرة، كانت أقل بكثير في الخرسانة الرومانية، بنسبة تراوحت بين 11% و98%، خاصّة عند استخدام مصادر طاقة متجدّدة. لكن الجانب الأهم، حسب الدراسة، يتمثل في متانة الخرسانة الرومانية؛ فبينما تحتاج الطرق والجسور الحديثة إلى صيانة دورية وتبديل كل بضع سنوات، فإن الأبنية الرومانية صمدت لقرون. تقول مارتينيز: "عندما نأخذ في الاعتبار عمر الاستخدام، تصبح الصورة أوضح. الخرسانة التي تدوم لعقود طويلة توفر في النهاية طاقة وموارد كانت ستستخدم لإنتاج بدائل وصيانة متكررة". وتضيف الباحثة أنّه في الحالات التي يمكن فيها إطالة عمر الاستخدام وتقليل الحاجة إلى تصنيع مواد جديدة، فإنّ الخرسانة المتينة "لديها قدرة واضحة على تقليل الأثر البيئي". ورغم ذلك، حذر الباحثون من التسرّع في تبني الخرسانة الرومانية من دون اعتبار للاختلافات؛ ف المباني الحديثة تستخدم القضبان الفولاذية لزيادة القوة، بينما لم يكن الرومان يفعلون ذلك؛ ويمثّل تآكل الحديد السبب الأول في تدهور الخرسانة الحديثة. وتقول المؤلفة الرئيسية للدراسة إنّ "المقارنة يجب أن تجري بحذر شديد. هناك فروق جوهرية في التصميمات والمواد، فالرومان لم يواجهوا مشكلة صدأ الحديد، وهي اليوم السبب الأول في تآكل الخرسانة". وتشير مارتينيز إلى تطلع الفريق البحثي إلى مواصلة المقارنة بين أنواع الخرسانة المختلفة من ناحية الأداء وطول العمر، في ظروف مناخية واستخدامات متنوعة، بهدف الوصول إلى حلول عملية لمستقبل البناء.