تطوير تقنية مبتكرة في الطباعة الثلاثية الأبعاد للخرسانة

ابتكر فريق من الباحثين من جامعة نانيانغ للتكنولوجيا في سنغافورة تقنية حديثة في مجال الطباعة الثلاثية الأبعاد للخرسانة، التي تهدف إلى تحسين خصائص الخرسانة بشكل كبير من خلال دمج ثاني أكسيد الكربون والبخار أثناء عملية الطباعة.

هذه التقنية لا تسهم فقط في بناء هياكل قوية ودائمة، بل تفتح آفاقًا جديدة لتقليل التأثير البيئي لصناعة البناء.

 التكنولوجيا المبتكرة: دمج ثاني أكسيد الكربون في الخرسانة

يتفاعل ثاني أكسيد الكربون مع مكونات الخرسانة أثناء عملية الطباعة، مما يساعد على تكوين مركب صلب ومستقر.

يعمل البخار أيضًا على تعزيز امتصاص ثاني أكسيد الكربون، مما يساهم في تقوية المادة وتحسين قابليتها للطباعة. هذه التقنية تجعل الخرسانة أقوى وأكثر قدرة على تحمل الضغوط.

 الفوائد الميكانيكية والتقنية للخرسانة المُشَبعة بالكربون

أجريت العديد من التجارب في مختبرات جامعة نوتنغهام ترنت بالمملكة المتحدة لدراسة خصائص الخرسانة المُشَبعة بالكربون. أظهرت النتائج تحسينًا ملحوظًا في عدة جوانب:

1. تحسين قابلية الطباعة: أظهرت الخرسانة المحسنة قدرة أعلى على الطباعة بنسبة 50% مقارنة بالخرسانة التقليدية، مما يعزز دقة البناء وسرعته.

2. تحسين الخصائص الميكانيكية: ارتفعت قوة تحمل الضغط بنسبة 36.8%، كما زادت مقاومة الانحناء بنسبة 45.3%. هذا يجعل الخرسانة أكثر مقاومة للصدمات والتشوهات.

3. زيادة قدرة امتصاص الكربون: الخرسانة الجديدة قادرة على امتصاص وتخزين 38% أكثر من ثاني أكسيد الكربون مقارنة بالخرسانة التقليدية، مما يساهم في تقليل انبعاثات الكربون.

 الأثر البيئي الكبير وتقليص بصمة الكربون

إنتاج الأسمنت مسؤول عن حوالي 8% من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون العالمية. وتقنية الطباعة الثلاثية الأبعاد هذه تقدم بديلاً مستدامًا من خلال دمج ثاني أكسيد الكربون في عملية البناء. هذا يسمح بتحويل الغاز الضار إلى مكون مفيد، مما يقلل بشكل كبير من التأثير البيئي لصناعة البناء.

 دعم استدامة قطاع البناء

البروفيسور تان مينغ جين من جامعة نوتنغهام ترنت أكد أن هذه التقنية تسهم في تقليل انبعاثات الكربون في قطاع البناء والتشييد.

كما أشار إلى إمكانية استخدام ثاني أكسيد الكربون الناتج عن الصناعات الأخرى في عملية الطباعة، مما يعزز من فوائد التقنية البيئية.

 مستقبل واعد في البناء المستدام

الهدف من تطوير هذه التقنية هو المساهمة في تقليل التأثيرات البيئية لصناعة البناء وتوفير حلول مستدامة. الباحثون يطمحون إلى تحسين هذه التقنية من خلال تجارب جديدة، مثل استكشاف استخدام غازات صناعية أخرى بدلاً من ثاني أكسيد الكربون. من المتوقع أن تلعب هذه التقنية دورًا هامًا في تلبية أهداف تغير المناخ العالمية، مع تسريع الجهود نحو تحقيق استدامة أكبر في قطاع البناء.

تقنية الطباعة الثلاثية الأبعاد الجديدة للخرسانة تُعد خطوة كبيرة نحو بناء أكثر استدامة وصداقة للبيئة. من خلال دمج ثاني أكسيد الكربون في الخرسانة أثناء عملية الطباعة، يمكن تقليل انبعاثات الكربون مع تحسين خصائص الخرسانة الميكانيكية. هذه التقنية تمثل مستقبل البناء المستدام الذي يساهم في مواجهة تحديات تغير المناخ.