مادة بناء عجيبة: قوية ورخيصة وصديقة للبيئة

طور مهندسون في أستراليا مادة بناء مبتكرة تتميز بصلابة كافية لدعم المباني منخفضة الارتفاع، وبربع البصمة الكربونية للإسمنت والخرسانة التقليدية، المثير أن هذه المادة لا تحتاج سوى الكرتون والتربة والماء، ما يجعلها خيارا منخفض التكلفة وقابلا لإعادة الاستخدام والتدوير.

يذهب أكثر من 2.2 مليون طن من الكرتون والورق إلى مكبات النفايات سنويا في أستراليا وحدها، في حين أن إنتاج الإسمنت والخرسانة مسؤول عن نحو 8% من الانبعاثات العالمية، ومن هنا برزت الحاجة إلى ابتكار حلول صديقة للبيئة تعيد استخدام الموارد وتقلل الاعتماد على المواد عالية التلوث.

المادة الجديدة التي أطلق عليها الفريق اسم "التراب المدكوك المحاط بالكرتون"، تمثل نقلة نوعية في تقنيات البناء.

يقول الدكتور جيامينج ما: "في البناء الحديث باستخدام التراب المدكوك، يضاف الإسمنت لتعزيز القوة، لكننا اكتشفنا أن استخدام الكرتون مع التربة والماء وحدهما يكفي لإنتاج جدران متينة، وبكلفة أقل من ثلث الخرسانة التقليدية".

المادة الجديدة يمكن تصنيعها بسهولة في موقع البناء، حيث يضغط خليط التربة والماء داخل قوالب كرتونية، إما يدويا أو باستخدام الآلات.

ويضيف البروفيسور يي مين: "بدلا من نقل كميات هائلة من الطوب والخرسانة والفولاذ، يكفي أن يحضر البناؤون الكرتون فقط، بينما تستخرج بقية المواد من الموقع نفسه، ما يقلل تكاليف النقل ويبسط العملية".

يشير ما إلى أن هذه التقنية مثالية للمناطق النائية، مثل المناطق الداخلية في أستراليا حيث تتوافر التربة الحمراء المناسبة لهذا النوع من البناء.

كما أن المباني المبنية بالتراب المدكوك تتميز بقدرتها على تنظيم درجات الحرارة والرطوبة بشكل طبيعي بفضل الكتلة الحرارية العالية للجدران، ما يقلل الحاجة إلى التبريد الميكانيكي ويخفض الانبعاثات.

تختلف قوة المادة وفقا لسماكة الأنابيب الكرتونية المستخدمة، وهو ما طور الفريق صيغة دقيقة لقياسه والتحكم به.

وفي دراسة أخرى، أثبت الباحثون أن دمج ألياف الكربون مع التراب المدكوك يمنحه قوة مماثلة للخرسانة عالية الأداء.