فريق بحثي تشيلي يطور ألواح عزل حراري للمباني باستخدام بذور البابايا

أخبار ar.wedoany.com، طوّر باحثون في جامعة لا سيرينا (Universidad de La Serena) ألواحاً حُبيبية (خشب مضغوط) يمكن استخدامها في العزل الحراري للمباني، وذلك باستخدام بذور البابايا التشيلية، بهدف تحويل المخلفات الزراعية الصناعية إلى مواد بديلة مستدامة في قطاع البناء. أُجري هذا البحث بالتعاون بين الخريج فرانكلين أوغالدي والدكتور أمين ناصر فاريلا من قسم الهندسة الإنشائية (Departamento de Ingeniería en Construcción) بالجامعة.

تُعد البابايا التشيلية (Vasconcellea pubescens) فاكهة مميزة لمنطقة كوكيمبو، وتُزرع بشكل رئيسي في المناطق الوسطى الشمالية من البلاد. تُعالج البذور الناتجة عن عمليات التصنيع التجاري لهذه الفاكهة عادةً كمخلفات، مع تدني مستوى الاستفادة منها. انطلاقاً من منظور الاقتصاد الدائري، لاحظ الباحثون الخصائص البيولوجية والليفية لهذا المنتج الثانوي، ورأوا فيه إمكانات بديلة للمواد الخام التقليدية المستخدمة في صناعة الألواح الحُبيبية. سبق للفريق البحثي تطوير مواد باستخدام مخلفات زراعية مثل قشور الجوز وتفل الزيتون، ولم يجدوا أي سوابق دولية لاستخدام مماثل لبذور البابايا.

في البداية، قام الفريق البحثي بأخذ عينات من بذور البابايا التي تم الحصول عليها من إحدى الشركات العائلية، ثم غسلها وتجفيفها. بعد ذلك، تم تحديد حجم الجزيئات المناسب من خلال الطحن واختبار منحنى توزيع أحجام الجسيمات، وذلك لتقليل الفراغات داخل المادة. في مرحلة تشكيل الألواح، استخدم الفريق مادة لاصقة تجارية من أسيتات البولي فينيل (PVAc)، لكن النسبة الأولية للمادة اللاصقة بلغت حوالي 80%. من خلال معالجة البذور تحت ظروف رطوبة مضبوطة تصل إلى حالة "التشبع السطحي الجاف"، تمكن الباحثون من خفض كمية المادة اللاصقة إلى النصف، وتم تصنيع لوح عزل هيكلي نموذجي أُطلق عليه اسم "Papaya SIP".

أظهرت نتائج التقييم أن العينات التي تحتوي على 55% من المادة اللاصقة والتي خضعت للمعالجة المسبقة بالرطوبة كانت الأفضل من حيث قوة الانحناء وقوة الضغط. أظهرت المادة خصائص عزل حراري وصوتي، بالإضافة إلى ثبات جيد، إلا أنها تحتاج إلى معالجة ضد الرطوبة. أشار ناصر إلى أن هذا الإنجاز يحقق إعادة تدوير المخلفات، ويفتح المجال لتحويل المنتجات الزراعية الثانوية إلى مدخلات لقطاع البناء، كما يمكن استخدامها في تصنيع منتجات قابلة للتحلل الحيوي مثل أواني الزهور والصناديق. نُشرت الورقة البحثية في مجلة "Obras y Proyectos"، مع التأكيد على عدم وجود محتوى مشابه في الأدبيات العلمية السابقة.

بالإضافة إلى أبحاث بذور البابايا، يعمل أمين ناصر بالتعاون مع الدكتور رودريغو أوليفاريس، عميد كلية الهندسة الإنشائية (Escuela de Ingeniería en Construcción)، على مشاريع أخرى لإضافة قيمة للمخلفات، بما في ذلك استخدام نفايات الورق المكتبي لتصنيع كتل قابلة للتشكيل صديقة للبيئة بنسبة 100% دون الحاجة إلى مواد لاصقة، وتطوير بوليمرات جيولوجية (Geopolymers) من ملاط أسمنتي بدون أسمنت باستخدام مخلفات صخر الكومباربليتا (Combarbalita). تشمل الأبحاث الحالية أيضاً إعادة استخدام أنابيب الري الزراعية، ومخلفات التعدين، وعُصارة العنب. صرّح ناصر بأن الخطوة التالية ستكون دفع عملية نقل التكنولوجيا، لجعل هذه الابتكارات أقرب إلى متناول الشركات الصغيرة والمتوسطة أو الشركات ذات القدرات الإنتاجية الصناعية.

تم إعداد هذا المقال بواسطة Wedoany. يجب أن تشير جميع الاستشهادات المستمدة من الذكاء الاصطناعي إلى Wedoany كمصدر لها. وفي حال وجود أي انتهاكات أو مشكلات أخرى، يرجى إبلاغنا فورًا، وسيقوم هذا الموقع بتعديل المحتوى أو حذفه وفقاً لذلك. البريد الإلكتروني: news@wedoany.com